Установлено, как вирус Зика поражает мозг

Возбудитель попадает в нейронные клетки-предшественники.

Сотни женщин, инфицированных вирусом Зика, рожают детей, страдающих от микроцефалии или других дефектов головного мозга, так как вирус атакует ключевые клетки, ответственные за нейроны и «строительство» мозга по мере развития эмбриона. Вирус Зика входит в нейронные клетки-предшественники (NPC), захватывая на ее поверхности специфический белок под названием AXL. Теперь ученые из Гарвардского института стволовых клеток (Harvard Stem Cell Institute (HSCI) и Института биомедицинских исследований Новартис (Novartis Institutes for BioMedical Research) показали, что это не единственный путь заражения для NPC. Оказалось, что вирус Зика инфицирует NPC, даже когда клетки не продуцируют поверхностный рецептор белка AXL, который считается основным средством для проникновения вируса.

До сих пор ученые исходили из гипотезы, что именно белок AXL является точкой входа инфекции.
«Мы полагали, что достаточно «выбить» этот белок из нейронных клеток-предшественников, чтобы исключить инфицирование, - говорит руководитель исследования Макс Салик (Max Salick). - Но оказалось, что они все равно инфицируются точно так же, как обычные».

В ходе исследования на двухмерные клеточные культуры NPC, не содержащие белок AXL, воздействовали вирусом Зика. Затем такому же воздействию подвергли трехмерные «органоиды» из выращенного мини-мозга, содержащие NPC с вирусом. В обоих случаях в клетках четко отображался вирус Зика. Этот вывод нашел подтверждение в процессе испытания на грызунах, а затем и на моделях человеческого мозга.

Вырастить человеческие нейронные клетки-предшественники в лаборатории до сих представлялось маловероятным, поскольку невозможно было получить их образцы без повреждения ткани мозга. Новые технологии позволили перепрограммировать любую клетку и генерировать ранее недоступные ткани человека в чашки Петри. Ученые использовали ген редактирования и модифицировали клетки, чтобы нокаутировать экспрессию белка AXL.
«Мы и раньше знали, что органоиды - хорошие модели для выявления микроцефалии мозга и других дефектов, которые проявляются на раннем этапе и бывают ярко выражены, - говорит один из авторов исследования Айямет Кайкас (Ajamete Kaykas). - За первые несколько месяцев органоиды проделали действительно хорошую работу, чтобы «пересмотреть» нормальное развитие головного мозга».

В настоящее время ученые изучают и другие рецепторные белки, которые могут оказаться «входными воротами» для вируса Зика, в надежде, что их фундаментальные исследования в конечном итоге помогут в разработке вакцины или других препаратов, которые защищают от вируса.