Группа ученых из Национального центра развития трансляционных наук (NCATS) в штате Мэриленд, США, сумели запечатлеть момент проникновения вируса в организм человека. Видео и описание этого процесса опубликовано в издании ACS Nano.
Для своего эксперимента ученые создали искусственную вирусную частицу - псевдовирион SARS-CoV-2. К ней была прикреплена квантовая точка размером несколько нанометров.
ACE2-рецепторы человеческой клетки, в свою очередь, были мечены зеленым флуоресцентным белком. Когда шипиковый белок связывался с клеточным рецептором, квантовая точка контактировала с флуоресцентным белком, вызывая тушение флуоресценции. Этот процесс можно было наблюдать в микроскоп.
Первым этапом инфекции SARS-CoV-2 является связывание рецепторного домена спайкового белка с рецептором ACE2 клетки-хозяина на плазматической мембране. Применение псевдовириона с квантовой точкой позволило увидеть, как вирус взаимодействует с клеточными рецепторами и проходит через мембрану клетки. Стало очевидным также, что связывание и эндоцитоз предотвращались в присутствии специальных антител. С помощью этого метода можно будет опробовать потенциальные лекарства против Covid-19, проводить эффективный скрининг и диагностику для обнаружения вирусных частиц.
Сегодня ученые только в начале пути. Им предстоит также выяснить, только ли таким способом проходит проникновение вируса в живой организм, работает ли альтернативный способ - слиянием мембран клеток, как происходит заражение клеток различных органов и тканей. Для этого потребуются новые модификации модели процесса проникновения вируса в клетки.
Отметим, что подобный метод визуализации использовался при изучении развития раковых опухолей. Такие эксперименты помогают исследовать процесс взаимодействия вирусных и клеточных рецепторов.