Загадки COVID-19 и перспективы их разрешения

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Загадки COVID-19 и перспективы их разрешения

Р.Н. Мустафин, Э.К. Хуснутдинова

Р.Н. Мустафин, кандидат биологических наук, доцент, Башкирский государственный медицинский университет

Э.К. Хуснутдинова, доктор биологических наук, профессор, директор, Институт биохимии и генетики, Уфимский федеральный исследовательский центр РАН

Несмотря на глобальную распространенность COVID-19 и исследование болезни во всем мире, до сих пор не внедрена в клинику вакцина против SARS-CoV-2 и не разработана эффективная противовирусная терапия. Тяжелое течение COVID-19 с гиперактивностью иммунной системы наиболее часто определяется у пожилых пациентов, хотя старение характеризуется снижением защитных сил организма и пролиферативного потенциала костного мозга. Характерны значительные различия в показателях смертности от COVID-19 и распределении тяжести болезни в разных странах. Результаты эпидемиологических исследований по всему миру показали высокий процент бессимптомного носительства SARS-CoV-2. Для определения причин этих особенностей новой коронавирусной инфекции необходим поиск различных способов взаимодействий SARS-CoV-2 с организмом человека. Возможными механизмами, которые влияют на иммунный ответ при COVID-19, являются взаимосвязи коронавирусов с РНКинтерференцией и эндогенными ретровирусами человека. В частности, было доказано влияние SARS-CoV-2 на РНК-индуцируемый комплекс выключения гена и воздействие белков N и 7а вируса на выработку малых интерферирующих РНК. Кроме того, обнаружен процессинг транскриптов коронавирусов в малые некодирующие РНК, влияющие на иммунные реакции хозяина. Эти внутриклеточные реакции могут иметь значение в характере противовирусного ответа человека. Подтверждением служат данные о патологической активности ретроэлементов и изменении в системе РНК-интерференции при старении, что может объяснить развитие у пожилых людей более тяжелых форм COVID-19, так как коронавирусы могут взаимодействовать с транспозонами. Для выявления этих механизмов у SARSСо2 и их влияния на развитие иммунных реакций необходимо проведение секвенирования геномов пациентов, пораженных COVID-19. Полученные данные могли бы стать основой новых стратегий в борьбе с коронавирусной инфекцией. Сделано предположение, что популяционные особенности распределения ретроэлементов в геномах людей могут играть роль в характере противовирусного ответа и течении COVID-19.

Ключевые слова: вирусы, иммунная система (ИС), инсерция, РНК-интерференция (РНКи), COVID-19, SARS-CoV-2

R.N. Mustafin, E.K. Khusnutdinova. COVID-19 MYSTERIES AND POSSIBLE WAYS OF THEIR SOLUTION

Despite the COVID-19 global pandemic and worldwide research of this disease, no vaccine against SARS-CoV-2 has yet been introduced into clinical practice and no effective antiviral therapy of COVID-19 has been developed. The severe course of COVID-19 with hyperactivity of the immune system is most often found in elderly patients, though aging is usually characterized by a decrease in immunity and proliferative potential of the bone marrow. Significant differences were found in the mortality rates from COVID-19 and the distribution of the severity of this disease in different countries. Statistical studies worldwide have shown a high percentage of asymptomatic carriers of the SARS-CoV-2 virus. To determine the causes of these features of the new coronavirus infection, it is necessary to search for various mechanisms of interaction of SARS-CoV-2 with the host organism. Possible systems that affect the human antiviral immune response to SARS-Sov-2 are RNA interference and human endogenous retroviruses. For example, it has been proved that there are the relationship of SARSCoV-2 with the RNA-induced silencing complex and the effect of the N and 7a proteins of this virus on the production of small interfering RNAs. In addition, the processing of transcripts of coronaviruses into small non-coding RNAs that affect the host's immune responses has been identified. These intracellular interactions can affect the nature of the human antiviral response. This suggestion can be confirmed by the pathological activity of retroelements and changes in the RNA interference system during aging, which may explain the development of more severe forms of COVID-19 in elderly people, since RNA-viruses can use reverse transcriptase and host's integrase to integrate into its genome. To identify these mechanisms in SARS-CoV-2 and their effect on the development of immune responses, it is necessary to perform sequencing of cell genomes of the patients affected by COVID-19. The results of sequencing could be the basis for new strategies in the fight against coronavirus infection. We suggest that the population specificity of the distribution of retroelements in the human genome may affect the characteristics of the antiviral response and the severity of COVID-19.

Key words: viruses, immune system, insertion, RNAinterference, COVID-19, SARS-CoV-2

Введение

Коронавирусы (CoVs) являются крупными оболочечными вирусами с «плюс-нитевой» РНК, широко распространенными среди различных видов животных [1]. Роль таких CoVs, как 229Е, НКШ, КЬ63 и ОС43 в развитии легких и умеренных форм ОРВИ у человека известна уже более 50 лет. Однако в 2002 году SARS-CoV и в 2012 году MERS-CoV стали причиной эпидемий с развитием тяжелых форм инфекции и внутрибольничных вспышек [2]. Для SARS показатель смертности составил 9,6%, для MERS 34,4% [3]. В середине декабря 2019 года в Китае, в городе Ухань, возникла вспышка нового типа коронавирусной инфекции, которая быстро распространилась по всему миру. Секвенирование генома вируса, выделенного из нижних дыхательных путей больного из Уханя 10 января 2020 года, показало, что это неизвестный ранее CoV Через 2 дня ВОЗ назвала данный патоген «2019-nCoV». 20 января 2020 года Национальная комиссия здравоохранения КНР официально включила новую болезнь в инфекционные заболевания класса В. 11 февраля 2020 года Исследовательская группа по коронавирусам Международной комиссии по классификации вирусов дала название новому коронавирусу SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2). В тот же день ВОЗ назвала заболевание, вызванное этим вирусом, COVID-19 (COronaVIrusDisease-2019) [4]. 19 марта 2020 года оценка характера распространения новой болезни позволила ВОЗ объявить о пандемии [5].

Все коронавирусы характеризуются аналогичным строением геномов различных видов [6]. SARS-CoV-2 более чем на 70% сходен с SARS-CoV [3] и состоит из 29 900 рибонуклеотидов, более 67% которых на 5'-конце представлены открытой рамкой считывания orf1ab, которая кодирует orflab-полипротеины. Другая часть генома SARS-CoV-2 на его 3'-конце представлена генами, которые кодируют структурные белки: S (поверхностные), N (нуклеокапсидные), Е (оболочечные), М (мембранные) и добавочные белковые продукты ORF3a, ORF6, ORF7a, ORF7b и ORF8 [6]. COVID-19 является зооантропонозной инфекцией с возможностью передачи от животных к человеку и от человека к человеку воздушно-капельным, контактным и фекально-оральным путями [2]. Природным резервуаром SARS-CoV-2 считаются летучие мыши [5].

Клинические проявления COVID-19 различаются в зависимости от степени тяжести болезни. При легком течении отмечаются симптомы острой инфекции верхних дыхательных путей без пневмонии, включая лихорадку, усталость, миалгию, кашель, боль в горле, насморк и чихание. При умеренной тяжести развивается пневмония с лихорадкой и кашлем без одышки и гипоксемии. Тяжелое течение характеризуется быстрым прогрессированием, одышкой, центральным цианозом, сатурацией менее 92% и другими проявлениями гипоксемии. Критические состояния включают острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), шок, дыхательную и/или полиорганную недостаточность. Большинство случаев COVID-19 у взрослых характеризуются как легкие и умеренные (81%), у детей болезнь протекает главным образом в легких формах (до 90%). Однако необходимо отметить выраженные различия в распределении особенностей инфекции в разных странах. Так, бессимптомное вирусоносительство у инфицированных SARSСоУ-2 может варьировать от 1% в Китае [2] до 30,8% у жителей других стран [7]. По данным официальной статистики (coronavirusmonitor.ru), показатели смертности при COVID-19 в разных странах значительно отличаются, что говорит о различии в тяжести проявлений болезни. Так, в Саудовской Аравии летальность от данной инфекции составила 0,65%, в России 0,93%, тогда как в Италии 13,91%, Великобритании 14,79%, Бельгии 16,39%, Республике Абхазия 33,34%.

Основными причинами смертности от COVID-19 являются ОРДС, септический шок с мультиорганной недостаточностью, ДВС-синдром, острая сердечная/печеночная/почечная недостаточность и вторичные бактериальные инфекции. Люди старше 60 лет более восприимчивы к инфекции SARSСоУ-2 и характеризуются более высокой смертностью от COVID-19. Была выявлена взаимосвязь между вирусной нагрузкой и тяжестью течения болезни. У пациентов старше 65 лет обычно определяется более высокая вирусная нагрузка и развитие тяжелого поражения легких, требующее госпитализации в отделение интенсивной терапии с плохим прогнозом [8]. Пожилые люди также более подвержены заражению COVID-19 [2]. Многочисленные исследования показали, что тяжелые формы COVID-19 вызваны гиперактивным ответом иммунной системы (ИС), «цитокиновым штормом», при котором происходит высвобождение многочисленных медиаторов воспаления [9].

Для больных с тяжелым течением COVID-19 характерна лимфопения, в основном Т-лимфоцитов. Несмотря на это, определяется активация Т-хелперов и Т-киллеров с повышенной экспрессией CD69, CD38, CD44. Наблюдается также повышенный уровень провоспалительных цитокинов [интерлейкины ГЬ-6, ГЬ-10, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF), моноцитарный хемоаттрактантный белок 1 (МСР1), макрофагальный белок воспаления 1а (М1Р1а) и фактор некроза опухолей а (TNF-а)]. Кроме того, при тяжелом течении COVID-19 происходит повреждение ткани легких вследствие их инфильтрации большим количеством нейтрофилов и других воспалительных клеток. Происходит массивный провоспалительный ответ или «цитокиновый шторм», который ведет к ОРДС и мультиорганной дисфункции. Наблюдаемые при тяжелых формах COVID-19 тромбозы связаны с наличием АСЕ2 на эндотелиоцитах [10].

РНК-интерференция и коронавирусы

коронавирусный инфекция пролиферативный

С возрастом снижается выработка защитного иммунитета к вирусным инфекциям и вакцинам [11, 12], что не согласуется с преобладанием у пожилых людей тяжелого течения COVID-19 [2, 8], для которого характерна гиперактивность ИС [8, 9]. Возможными причинами этого феномена могут быть особенности взаимодействий SARS-CoV-2 с другими противовирусными системами организма, что опосредованно влияет на характер реагирования ИС. Наиболее подходящим кандидатом является РНК-интерференция (РНКи), которая является внутриклеточным механизмом посттранскрипционного сайленсинга генов, эволюционно консервативного для всех эукариот. В системе РНКи при помощи эндорибонуклеазы Dicerиз вирусной РНК образуются малые интерферирующие РНК (siPHK), которые интегрируются в белок Argonaute комплекса RISC (RNA-induced silencing complex). Это ведет к прямому разрушению родственных (в соответствии с комплементарностью специфичных последовательностей) вирусных РНК в инфицированных клетках. Для противодействия системе РНКи вирусы кодируют супрессоры РНКи (VSR). Примером VSR вируса гриппа-A является NS1, вируса Денге-2 NS2A, которые ингибируют вирусные siPHKи противовирусный ответ РНКи. Было показано, что белки 7а и N коронавирусов SARS-CoV и SARS-CoV-2 также проявляют активность VSR в клетках млекопитающих. В эксперименте in vivo на клеточных культурах 293Т выявлено, что белок N SARS-CoV-2 обладает неспецифической РНК-связывающей активностью и может взаимодействовать с двуцепочечными РНК в клетках, что может вызывать подавление выработки интерферона (IFN) [1].

В экспериментах на мышах, инфицированных SARS-CoV и вирусом гриппа, было выявлено изменение экспрессии 200 различных некодирующих РНК (нкРНК), спектр которых значительно отличается для этих двух вирусов. Обнаружено, что SARS-CoV кодирует белок, сходный по последовательностям с эукариотической эндонуклеазой XendoU, которая вовлечена в процессинг клеточных малых ядрышковых РНК [13]. В бронхоальвеолярных стволовых клетках выявлена способность SARS-CoV кооптировать активацию miR-1, miR-574-5p, miR-214 с целью подавления собственной репликации для устранения собственной иммунной элиминации до успешной передачи. Мишени коронавирусных белков N и S вызывают ингибирование экспрессии miR-223 и miR-98 в бронхоальвеолярных стволовых клетках, благодаря чему контролируют их дифференцировку и активацию воспалительных хемокинов [14]. Несмотря на защитные свойства РНКи, образованные из коронавирусов нкРНК могут оказывать выраженное патологическое воздействие на организм. Например, в исследовании на мышах, инфицированных SARS-CoV, были выявлены комплементарные палиндромные малые РНК (cpsРНК) длиной 19 нуклеотидов, обозначаемые SARS-CoV-cpsR19, которые вызывают апоптоз клетки хозяина [15]. Другие малые вирусные РНК SARS-CoV, длиной 18-22 нуклеотида, в экспериментах на мышах вызывали воспалительный процесс в легочной ткани, стимулируя экспрессию провоспалительных цитокинов. Эти малые РНК образуются из генов р3 (svRNA-nsp3.1 и svRNA-nsp3.2) и N (svRNA-N) вируса SARS-CoV при помощи рибонуклеазы III [16]. Можно предположить, что подобными свойствами обладают также SARS-CoV-2 в связи с выраженным сходством с SARS-CoV [3].

Взаимосвязь CoV с РНКи может объяснить особенности течения COVID-19 в связи с тем, что у пожилых людей наблюдается изменение экспрессии различных микроРНК. Так, при старении выявлено изменение уровней микроРНК, связанных с воспалением (1еЕ7, т-146), оксидативным стрессом и митохондриальной дисфункцией (т-1, -15Ь, -20а, -22, -34а, -50, -51, -58, -84, -93, -122, т-128, -130Ь, -146а, -183, -193Ь, -200с, -214, -296, -329, -335, -355, -449а, -455, -669с, -709, -796, -101а, -210, -494, -720, -721), укорочением теломер (т-23, -143, -145, -5125р, -101, -204, -376а, -486-5р) и с самими процессами старения (Нп-4, т-7а, -14, 24-3р, 29а, 29с, 148Ь-3р, 185, 195, 301а/Ь, 405а, 497, 539) [17]. Динамическая сеть микроРНК играет ключевую роль в регуляции протеома Т лимфоцитов. Было показано, что у пожилых людей происходит активация т-21, что смещает транскриптом дифференцировки от Т-клеток памяти к воспалительным эффекторным Т-лимфоцитам [11]. Дефицит т146aпри старении приводит к хроническому воспалению, которому способствует miR-155 в Т-лимфоцитах, стимулирующая активацию популяции эффекторных Т-клеток и выработку аутоантител В-лимфоцитами [18]. В то же время miR-155 регулирует противовирусный ответ, контролируя пролиферацию и выработку цитокинов Т-хелперами [19]. Исследования на здоровых людях показали, что с возрастом снижается экспрессия микроРНК miR-181aв Т-лимфоцитах, что способствует снижению защитных реакций ИС [12].

Ретроэлементы и коронавирусы

коронавирусный инфекция пролиферативный

Причиной дисбаланса в системе РНК-интерференции у пожилых людей, проявляющейся изменением экспрессии различных микроРНК [17], может служить нарушение регуляции ретроэлементов (РЭ). Действительно, была доказана роль патологической активации РЭ в развитии старения и ассоциированных болезней, таких как сахарный диабет и сердечнососудистые заболевания [20]. Это связано с образованием нкРНК из последовательностей РЭ в геноме [21]. РЭ это транспозоны, способные перемещаться в другие локусы путем «копирования и вставки» с образованием промежуточной РНК. Их подразделяют на содержащие длинные концевые повторы (LTR-РЭ, к которым относятся эндогенные ретровирусы (ERV)) и nonLTR-РЭ (включают автономные РЭ LINEи неавтономные РЭ SINE) [22].

SARS-CoV-2 могут вызывать различные по выраженности иммунные реакции у людей в связи с влиянием на РНКи [1], что отражается на активности определенных РЭ, способных изменять характер иммунных реакций организма. Так, было показано, что LINE1 в стареющих клетках способствует ассоциированным с возрастом воспалительным реакциям за счет активации ответа IFN-.

В экспериментах воздействие на мышей ингибитора обратной транскриптазы ламивудина подавляло активацию IFN-1 и воспаление в тканях [23]. ERV тоже влияют на ответ IFN за счет образования IFN-индуцируемых энхансеров, способствуя регуляции важнейших иммунных функций, включая активацию инфламмосомы AIM2. Предполагается, что в эволюции от древних вирусов возникли регуляторные последовательности, которые используются геномами хозяев как динамический резервуар IFN-индуцируемых энхансеров, стимулирующих генетические инновации в ИС млекопитающих [24].

Возможным объяснением различий в характере течения COVID-19 в разных странах могут быть особенности инсерционного паттерна РЭ в геномах людей разных популяций. Проведены сравнительные исследования особенностей распределения HERV-K. Обнаружено 29 специфичных для человека инсерций данного РЭ, из которых 12 полиморфны в разных человеческих популяциях [25]. Более масштабный генетический анализ полногеномных особенностей полиморфных РЕ (16192 локуса) в 26 популяциях людей (2504 индивида) показал значительные географические различия в распределении РЕ в их геномах с многочисленными специфическими для групп инсерциями [26]. Сходные результаты получены при анализе 15 популяций (1511 индивида) по 14384 локус-специфических инсерций РЕ [27]. Кроме того, в возникновении CNV (copy-numbervariants) и их дупликациях в геноме человека важную роль играют РЭ, такие как Alu [28]. В связи с этим отражением динамического распределения РЭ в различных популяциях людей могут служить особенности CNV в их геномах. Действительно, при изучении вариабельности CNV было выявлено значительное различие в их дупликациях для разных популяций [29]. Специфические полиморфные инсерции могут локализоваться непосредственно в генах иС, что свидетельствует об их значимости в иммунном ответе. Например, при исследовании особенностей локуса главного комплекса гистосовместимости I класса у представителей 4 отдельных популяций Китая был выявлен полиморфизм инсерций пяти полиморфных Alu [30].

Патологическая активация РЭ может отражаться в дисбалансе РНКи и иммунной системы, что, вероятно, имеет значение в характере противовирусного ответа при COVID-19. Была доказана роль LINE1 в развитии аутоиммунных реакций, в том числе синдрома Айкарди-Гутьереса (AGS), связанного с дефектами белков TREX1 и ADAR1. Последние запускают продукцию IFNP во множестве типов клеток человека. При этом активация иммунной системы, вызванная LINE1, может быть супрессирована различными ингибиторами этих РЭ. Однако дефектные белки TREX1 и ADAR1 при AGS лишены способности супрессии LINE1, что ведет к гиперактивности иммунных реакций [31]. РЭ необходимы для правильного функционирования ИС человека. Транскрипты РЭ влияют на рецепторы врожденной иммунной системы: Toll-подобные рецепторы (TLRs), RIG-I-подобные рецепторы (RLRs), протеинкиназу R (PKR) и Nod-подобные рецепторы (инфламмосома NLRP3), которые распознают вирусную РНК во время инфекции [22]. Образ-распознающие рецепторы TLRs, RLRs, NLRP3 могут взаимодействовать с продуктами транскрипции и трансляции HERV, которые схожи с экзогенными вирусами. Это ведет к запуску сигнального каскада с активацией генов ИС, кодирующих провоспалительные эффекторы, а также может стать причиной аутоиммунных процессов и рака при неспецифической экспрессии РЭ [32].

Доказано, что транскрипты РЭ поддерживают иммунный гомеостаз. Например, выявлено, что вакцинация вызывает активацию только тех транскриптов, которые содержат последовательности РЭ. Эти транскрипты подавляют активность промотора IFN при отсутствии иммунных стимулов [33]. Несмотря на то, что HERV экспрессируются в большинстве здоровых тканей и защитные механизмы организма человека должны были бы предотвращать HERV-опосредованные реакции, данные РЭ все еще способны модулировать иммунные механизмы хозяина и находиться под их влиянием. Это говорит о ключевой роли РЭ в развитии и функционировании врожденной ИС человека. Интеграция НЕКУ вблизи или внутри генов, кодирующих критические факторы ИС, влияет на их активность. Например, инсерция провируса HERV-K (НМЬ10) в область девятого интрона гена С4А главного комплекса гистосовместимости III класса вызывает дихотомическое изменение размера этого гена [32]. Было показано, что инфекции как РНК-вирусами (гриппа), так и ДНК-вирусами (герпеса) могут модулировать экспрессию ретроэлементов в клеточных культурах человека без вовлечения ИС. Причиной могут служить стрессовые реакции клеток [34], а также непосредственное влияние на модификацию гистонов в области расположения РЭ [35].

Заключение

Патологическая активация РЭ с возрастом способствует развитию воспалительных реакций, которые можно купировать ингибиторами обратной транскриптазы [23]. Это свидетельствует о том, что вероятной причиной развития тяжелых форм СОУГО-19 с гиперсекрецией провоспалительных цитокинов у пожилых пациентов может быть взаимодействие SARS-CoV2 с РЭ человека. Этим же можно объяснить тяжелое течение СОУГО-19 у пациентов с коморбидной патологией [9, 20], в развитии которой важную роль играет дисбаланс в активности РЭ. Соответственно, в качестве препаратов для лечения тяжелых форм СОУГО-19 можно предложить ингибиторы обратной транскриптазы.

В связи с ролью РЭ в противовирусных реакциях ИС выраженные различия в особенностях течения COVID-19 в разных странах можно объяснить популяционно-специфическим инсерционным паттерном РЭ в геномах людей [25-27]. Преобладание легких случаев COVID-19 и бессимптомного вирусоносительства SARS-CoV-2 у лиц молодого возраста может быть связано с нормальной активностью РЭ, которые играют роль в защите от экзогенных вирусов и поддержании гомеостаза ИС. Обнаружение новых путей взаимодействий коронавирусов с организмом человека может стать основой для разработки более эффективных стратегий борьбы с COVID-19. В частности, возможна таргетная терапия с применением siPHK, с учетом ингибирующего воздействия белков N и 7а SARS-CoV-2 на систему РНКи [1]. Подобные методы находились в разработке противовирусной терапии MERS [36]. В отношении SARS-CoV были созданы три специфических siPHK, нацеленные на консервативные области гена N. Данные siPHK эффективно подавляли экспрессию гена N в клетках млекопитающих [37]. Кроме того, возможно использование малых нкРНК как альтернативный быстрый метод выявления вирусов в инфицированных клетках человека без необходимости специальной подготовки образцов [38]. РНКи может быть использована для выявления белков, взаимодействующих с коронавирусами с целью установления точного патогенеза инфекции и определения путей воздействия на эти механизмы. В частности, при помощи РНКи была выявлена роль эзрина во взаимодействии с белком S вируса SARS-CoV, а также разработана методика специфического подавления экспрессии эзрина [39].

Литература

1. Mu J., Xu J., Zhang L., Shu T., Wu D., Huang M., Ren Y., Li X., Geng Q., Xu Y., Qui Y., Zhou X. SARS-CoV-2-encoded nucleocapsid protein acts as a viral suppressor of RNA interference in cells.

2. Sci. China Life Sci. 2020.doi: 10.1007/s11427-0201692-1.

3. Bulut C., Kato Y. Epidemiology of COVID-19. Turk. J. Med. Sci. 2020. Vol. 50. P. 563-570.

4. Hui D.S., Esam I Azhar E.I., Madani T.A., Ntoumi F., Kock R., Dar O., Ippolito G., Mchugh T.D., Memish Z.A., Drosten C., Zumla A., Petersen E. The continuing 2019-nCoV epidemic threat of novel coronaviruses to global health -- The latest 2019 novel coronavirus outbreak in Wuhan, China. Int. J. Infect. Dis. 2020. Vol. 91. 264-266.

5. She J., Liu L., Liu W. COVID-19 epidemic: Disease characteristics in children. J. Med Virol. 2020. doi: 10.1002/jmv.25807.

6. Zhang C., Zeng W., Huang X., Bell E.W., Zhiou X., Zhang Y. Protein structure and sequence reanalysis of 2019-nCoV genome refutes snakes as its intermediate host and the unique similarity between its spike protein insertions and HIV-1. J. Proteome Res. 2020. Vol. 19. P. 1351-1360.

7. Khailany R.A., Safdar M., Ozaslan M. Genomic characterization of a novel SARS-CoV-2. Gene Rep. 2020. Vol. 100682. doi: 10.1016/ j.genrep.2020.100682.

8. Nishiura H., Kobayashi T., Miyama T., Suzuki A., Jung S.-M., Hayashi K., Kinoshita R., Yang Y., Yuan B., Akhmetzhanov A.R., Linton N.M. Estimation of the asymptomatic ratio of novel coronavirus infections (COVID-19). Int. J. Infect. Dis. 2020. Vol. 94. P. 154-155.

9. Ji H.L., Zhao R., Matalon S., Matthay M.A. Elevated plasmin(ogen) as a common risk factor for COVID-19 susceptibility. Physiol. Rev. Vol. 100. No 3. P. 1065-1075.

10. Giwa A.L., Desai A., Duca A. Novel 2019 coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19): An updated overview for emergency clinicians. Emerg. Med. Pract. 2020. Vol. 22. P. 1-28.

11. Yuki K., Fujiogi M., Koutsogiannaki S. COVID-19 pathophysiology: A review. Clin. Immunol. 2020. Vol. 108427. doi: 10.1016/j.clim.2020.108427

12. Kim C., Hu B., Jadhav R.R., Jin J., Zhag H., Cavanagh M.M., Akondy R.S., Ahmed R., Weyand C.M., Goronzy J.J. Activation of miR-21-regulated pathways in immune aging selects against signatures characteristic of memory T cells. Cell. Rep. 2018. Vol. 25. P. 2148-2162.

13. Kim C., Jadhav R.R, Gustafson C.E. Defects in antiviral T cell responses inflicted by agingassociated miR-181a deficiency. Cell. Rep. 2019. Vol. 29. P. 2202-2216.

14. Peng X., Gralinski L., Frieman M.B. Integrative deep sequencing of the mouse lung transcriptome reveals differential expression of diverse classes of small RNAs in response to respiratory virus infection. mBio. 2011. Vol. 2. No 6. pii: e00198-11.

15. Mallick B., Ghosh Z., Chakrabarti J. MicroRNome analysis unravels the molecular basis of SARS infection in bronchoalveolar stem cells. PLoS One. 2009. Vol. 4. e7837.

16. Liu C., Chen Z., Hu Y., Ji H., Yu D., Shen W., Li S., Ruan J., Bu W., Gao S. Complemented palindromic small RNAs first discovered from SARS coronavirus. Genes (Basel). 2018. Vol. 9. No. 9. pii: E442.

17. Morales L., Oliveros J.C., Fernandez-Delgado R., tenOever B.R., Enjuanes L., Sola I. SARS-CoVencoded small RNAs contribute to infectionassociated lung pathology. Cell. Host. Microbe. 2017. Vol. 21. No. 3. P. 344-355.

18. Williams J., Smith F., Kumar S., Vijayan M., Reddy P.H. Are microRNAs true sensors of ageing and cellular senescence? Ageing Res. Rev. 2017.Vol. 35. P. 350-363.

19. Ekiz H.A., Ramstead A.G., Lee S.H., H. Atakan Ekiz, Nelson M.C., Bauer K.M., Wallace J.A., Hu R., Round J.L., Rutter J., Drummond M.J., Rao

20. S., O'Connell R.M. T cell-expressed microRNA155 reduces lifespan in a mouse model of agerelated chronic inflammation. J. Immunol. 2020. Vol. 204. P. 2064-2075.

21. Goncalves-Alves E., Saferding V., Schliehe C., Benson R., Kurowska-Stolarska M., Brunner J.S., Puchner A., Rodesser B.K., Smolen J.S., Relich K., Bonelli M., Brewer J., Berthaler A., Steiner G., Bluml S. MicroRNA-155 control T helper cell activation during viral infection. Front Immunol. 2019. Vol. 10. P. 1367.

22. Cardelli M., Giacconi R., Malavolta M., Provinciali M. Endogenous retroelements in cellular senescence and related pathogenic processes: Promising drug targets in age-related diseases. Curr. Drug. Targets. 2016. Vol. 17. P. 416-427.

23. Мустафин Р.Н., Хуснутдинова Э.К. Некодирующие части генома как основа эпигенетической наследственности // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. Т. 21. № 6. С. 742-749.

24. Mu X., Ahmad S., Hur S. Endogenous retroelements and the host innate immune sensors. Adv. Immunol. 2016. Vol. 132. P. 47-69.

25. De Cecco M., Ito T., Petrashen A.P., Elias A.E., Skvir N.J., Criscione S.W., Caligiana A., Brocculi G., Adney E.M., Boeke J.D., Le O., Beausejour C., Ambati J., Ambati K., Simon M., Seluanov A., Gorbunova V., Slagboom P.E., Helfand S.L., Neretti N., Sedivy J. L1 drives IFN in senescent cells and promotes age-associated inflammation. Nature. 2019. Vol. 566. No. 7742. P. 73-78.

26. Chuong E.B., Elde N.C., Feschotte C. Regulatory evolution of innate immunity through co-option of endogenous retroviruses. Science. 2016. Vol. 351. P. 1083-1087.

27. Shin W., Lee J., Son S.Y., Ahn K., Kim H.-S., Han K. Human-specific HERV-K insertion causes genomic variations in the human genome. PLoS One. 2013. Vol. 8. e60605.

28. Rishishwar L., Tellez Villa C.E., Jordan I.K. Transposable element polymorphisms recapitulate human evolution. Mob. DNA. 2015. Vol. 6. P. 21.

29. Rishishwar L., Wang L., Wang J., Yi S.V., Lachance J., Jordan I.K. Evidence for positive selection on recent human transposable element insertions. Gene. 2018. Vol. 675. P. 69-79.

30. Boone P.M., Yuan B., Campbell I.M., Scull J.C., Withers M.A., Baggett B.C., Beck C.R., Shaw C.J., Stankiewicz P., Moretti P., Goodwin W.E., Hein N., Fink J.K., Seong M.-W., Seo S.H., Park S.S., Karbassi I. D., Batish S.D., Ordonez-Ugalde A., Quintans B., Sobrido M.-J., Stemmler S., Lupski J.R. The Alu-rich genomic architecture of SPAST predisposes to diverse and functionally distinct disease-associated CNV alleles. Am. J. Hum. Genet. 2014. Vol. 95. P. 143-161.

31. Sudmant P.H., Mallick S., Nelson B.J. Global diversity, population stratification, and selection of human copy-number variation. Science. 2015. Vol. 349. aab3761.

32. Tian W., Wang F., Cai J.H., Li L.X. Polymorphic insertions in 5 Alu loci within the major histocompatibility complex class I region and their linkage disequilibria with HLA alleles in four distinct populations in mainland China. Tissue Antigens. 2008. Vol. 72. P. 559-567.

33. Zhao K., Du J., Peng Y., Li P., Wang S., Wang Y., Hou J., Kang J., Zheng W., Hua S., Yu X.-F. LINE1 contributes to autoimmunity through both RIGIand MDA5-mediated RNA sensing pathways. J. Autoimmun. 2018. Vol. 90. P. 105-115.

34. Grandi N., Tramontano E. Human endogenous retroviruses are ancient acquired elements still shaping innate immune responses. Front. Immunol. 2018. Vol. 9. P. 2039.

35. Honda T., Takemoto K., Ueda K. Identification of a retroelement-containing human Transcript induced in the nucleus by vaccination. Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20. pii: E2875.

36. Nellaker C., Yao Y., Jones-Brando L., Mallet F., Yolken R.H., Karlsson H. Transactivation of elements in the human endogenous retrovirus W family by viral infection. Retrovirology. 2006. Vol. 3. P. 44.

37. Li F., Nellaker C., Sabunciyan S., Yolken R.H., Jones-Brando L., Johansson A.-S., Owe-Larsson, Karlsson H. Transcriptional derepression of the ERVWE1 locus following influenza A virus infection. J. Virol. 2014. Vol. 88. P. 4328-4337.

38. Sohrab S.S., El-Kafrawy S.A., Mirza Z., Kamal M.A., Azhar E.I. Design and delivery of therapeutic siRNAs: Appication to MERS-coronavirus. Curr. Pharm. Des. 2018. Vol. 24. P. 62-77.

39. Cao Y.L., Wang Y., Guo R., Yang F., Zhang Y., Wang S.-H., Liu L. Identification and characterization of three novel small interference RNAs that effectively down-regulate the isolated nucleocapsid gene expression of SARS coronavirus. Molecules. 2011. Vol. 16. No. 2. P. 1544-1558.

40. Wang F., Sun Y., Ruan J. Chen R., Chen X., Chen Kreuze J.F., Fei J.J., Zhu X., Gao S. Using small RNA deep sequencing data to detect human viruses. Biomed. Res. Int. 2016. Vol. 2596782. doi: 10.1155/2016/2596782.

41. Millet J.K., Nal B. Investigation of the functional roles of host cell proteins involved in coronavirus infection using highly specific and scalable RNA interference (RNAi) approach. Methods Mol. Biol. 2015. Vol. 1282. P. 231-240.

References

1. Mu J., Xu J., Zhang L., Shu T., Wu D., Huang M., Ren Y., Li X., Geng Q., Xu Y., Qui Y., Zhou X. SARS-CoV-2-encoded nucleocapsid protein acts as a viral suppressor of RNA interference in cells. Sci. China Life Sci. 2020. doi: 10.1007/s11427-0201692-1.

2. Bulut C., Kato Y. Epidemiology of COVID-19. Turk. J. Med. Sci. 2020. Vol. 50. P. 563-570.

3. Hui D.S., Esam I Azhar E.I., Madani T.A., Ntoumi F., Kock R., Dar O., Ippolito G., Mchugh T.D., Memish Z.A., Drosten C., Zumla A., Petersen E. The continuing 2019-nCoV epidemic threat of novel coronaviruses to global health The latest 2019 novel coronavirus outbreak in Wuhan, China. Int. J. Infect. Dis. 2020. Vol. 91. 264-266.

4. She J., Liu L., Liu W. COVID-19 epidemic: Disease characteristics in children. J. Med Virol. 2020. doi: 10.1002/jmv.25807.

5. Zhang C., Zeng W., Huang X., Bell E.W., Zhiou X., Zhang Y. Protein structure and sequence reanalysis of 2019-nCoV genome refutes snakes as its intermediate host and the unique similarity between its spike protein insertions and HIV-1. J. Proteome Res. 2020. Vol. 19. P. 1351-1360.

6. Khailany R.A., Safdar M., Ozaslan M. Genomic characterization of a novel SARS-CoV-2. Gene Rep. 2020. Vol. 100682. doi: 10.1016/ j.genrep.2020.100682.

7. Nishiura H., Kobayashi T., Miyama T., Suzuki A., Jung S.-M., Hayashi K., Kinoshita R., Yang Y., Yuan B., Akhmetzhanov A.R., Linton N.M. Estimation of the asymptomatic ratio of novel coronavirus infections (COVID-19). Int. J. Infect. Dis. 2020. Vol. 94. P. 154-155.

8. Ji H.L., Zhao R., Matalon S., Matthay M.A. Elevated plasmin(ogen) as a common risk factor for COVID-19 susceptibility. Physiol. Rev. Vol. 100. No 3. P. 1065-1075.

9. Giwa A.L., Desai A., Duca A. Novel 2019 coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19): An updated overview for emergency clinicians. Emerg. Med. Pract. 2020. Vol. 22. P. 1-28.

10. Yuki K., Fujiogi M., Koutsogiannaki S. COVID-19 pathophysiology: A review. Clin. Immunol. 2020. Vol. 108427. doi: 10.1016/j.clim.2020.108427

11. Kim C., Hu B., Jadhav R.R., Jin J., Zhag H., Cavanagh M.M., Akondy R.S., Ahmed R., Weyand C.M., Goronzy J.J. Activation of miR-21-regulated pathways in immune aging selects against signatures characteristic of memory T cells. Cell. Rep. 2018. Vol. 25. P. 2148-2162.

12. Kim C., Jadhav R.R, Gustafson C.E. Defects in antiviral T cell responses inflicted by agingassociated miR-181a deficiency. Cell. Rep. 2019. Vol. 29. P. 2202-2216.

13. Peng X., Gralinski L., Frieman M.B. Integrative deep sequencing of the mouse lung transcriptome reveals differential expression of diverse classes of small RNAs in response to respiratory virus infection. mBio. 2011. Vol. 2. No 6. pii: e00198-11.

14. Mallick B., Ghosh Z., Chakrabarti J. MicroRNome analysis unravels the molecular basis of SARS infection in bronchoalveolar stem cells. PLoS One. 2009. Vol. 4. e7837.

15. Liu C., Chen Z., Hu Y., Ji H., Yu D., Shen W., Li S., Ruan J., Bu W., Gao S. Complemented palindromic small RNAs first discovered from SARS coronavirus. Genes (Basel). 2018. Vol. 9. No. 9. pii: E442.

16. Morales L., Oliveros J.C., Fernandez-Delgado R., tenOever B.R., Enjuanes L., Sola I. SARS-CoVencoded small RNAs contribute to infectionassociated lung pathology. Cell. Host. Microbe. 2017. Vol. 21. No. 3. P. 344-355.

17. Williams J., Smith F., Kumar S., Vijayan M., Reddy P.H. Are microRNAs true sensors of ageing and cellular senescence? Ageing Res. Rev. 2017. Vol. 35. P. 350-363.

18. Ekiz H.A., Ramstead A.G., Lee S.H., H. Atakan Ekiz, Nelson M.C., Bauer K.M., Wallace J.A., Hu R., Round J.L., Rutter J., Drummond M.J., Rao D.S., O'Connell R.M. T cell-expressed microRNA-155 reduces lifespan in a mouse model of agerelated chronic inflammation. J. Immunol. 2020. Vol. 204. P. 2064-2075.

19. Goncalves-Alves E., Saferding V., Schliehe C., Benson R., Kurowska-Stolarska M., Brunner J.S., Puchner A., Rodesser B.K., Smolen J.S., Relich K., Bonelli M., Brewer J., Berthaler A., Steiner G., Bluml S. MicroRNA-155 control T helper cell activation during viral infection. Front Immunol. 2019. Vol. 10. P. 1367.

20. Cardelli M., Giacconi R., Malavolta M., Provinciali M. Endogenous retroelements in cellular senescence and related pathogenic processes: Promising drug targets in age-related diseases. Curr. Drug. Targets. 2016. Vol. 17. P. 416-427.

21. Mustafin R.N., Khusnutdinova E.K. Nekodiruyushchie chasti genoma kak osnova epigeneticheskoy nasledstvennosti [Non-coding parts of the genome as the basis of epigenetic heredity]. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii -- Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2017, vol. 21, no. 6, pp. 742--749. (In Russian).

22. Mu X., Ahmad S., Hur S. Endogenous retroelements and the host innate immune sensors. Adv. Immunol. 2016. Vol. 132. P. 47--69.

23. De Cecco M., Ito T., Petrashen A.P., Elias A.E., Skvir N.J., Criscione S.W., Caligiana A., Brocculi G., Adney E.M., Boeke J.D., Le O., Beausejour C., Ambati J., Ambati K., Simon M., Seluanov A., Gorbunova V., Slagboom P.E., Helfand S.L., Neretti N., Sedivy J. L1 drives IFN in senescent cells and promotes age-associated inflammation. Nature. 2019. Vol. 566. No. 7742. P. 73-78.

24. Chuong E.B., Elde N.C., Feschotte C. Regulatory evolution of innate immunity through co-option of endogenous retroviruses. Science. 2016. Vol. 351. P. 1083-1087.

25. Shin W., Lee J., Son S.Y., Ahn K., Kim H.-S., Han K. Human-specific HERV-K insertion causes genomic variations in the human genome. PLoS One. 2013. Vol. 8. e60605.

26. Rishishwar L., Tellez Villa C.E., Jordan I.K. Transposable element polymorphisms recapitulate human evolution. Mob. DNA. 2015. Vol. 6. P. 21.

27. Rishishwar L., Wang L., Wang J., Yi S.V., Lachance J., Jordan I.K. Evidence for positive selection on recent human transposable element insertions. Gene. 2018. Vol. 675. P. 69-79.

28. BooneP.M., YuanB., CampbellI.M., ScullJ.C., WithersM.A., BaggettB.C., BeckC.R., ShawC.J., StankiewiczP., MorettiP., GoodwinW.E., HeinN., FinkJ.K., SeongM.-W., SeoS.H., ParkS.S., Karbassi

29. D., Batish S.D., Ordonez-Ugalde A., Quintans B., Sobrido M.-J., Stemmler S., Lupski J.R. The Alurich genomic architecture of SPAST predisposes to diverse and functionally distinct diseaseassociated CNV alleles. Am. J. Hum. Genet. 2014. Vol. 95. P. 143-161.

30. Sudmant P.H., Mallick S., Nelson B.J. Global diversity, population stratification, and selection of human copy-number variation. Science. 2015. Vol. 349. aab3761.

31. Tian W., Wang F., Cai J.H., Li L.X. Polymorphic insertions in 5 Alu loci within the major histocompatibility complex class I region and their linkage disequilibria with HLA alleles in four distinct populations in mainland China. Tissue Antigens. 2008. Vol. 72. P. 559-567.

32. Zhao K., Du J., Peng Y., Li P., Wang S., Wang Y., Hou J., Kang J., Zheng W., Hua S., Yu X.-F. LINE1 contributes to autoimmunity through both RIGIand MDA5-mediated RNA sensing pathways.

33. J. Autoimmun. 2018. Vol. 90. P. 105-115.

34. Grandi N., Tramontano E. Human endogenous retroviruses are ancient acquired elements still shaping innate immune responses. Front. Immunol. 2018. Vol. 9. P. 2039.

35. Honda T., Takemoto K., Ueda K. Identification of a retroelement-containing human Transcript induced in the nucleus by vaccination. Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20. pii: E2875.

36. Nellaker C., Yao Y., Jones-Brando L., Mallet F., Yolken R.H., Karlsson H. Transactivation of elements in the human endogenous retrovirus W family by viral infection. Retrovirology. 2006. Vol. 3. P. 44.

37. Li F., Nellaker C., Sabunciyan S., Yolken R.H., Jones-Brando L., Johansson A.-S., Owe-Larsson B., Karlsson H. Transcriptional derepression of the ERVWE1 locus following influenza A virus infection. J. Virol. 2014. Vol. 88. P. 4328-4337.

38. Sohrab S.S., El-Kafrawy S.A., Mirza Z., Kamal M.A. Azhar E.I. Design and delivery of therapeutic siRNAs: Appication to MERS-coronavirus. Curr. Pharm. Des. 2018. Vol. 24. P. 62-77.

39. Cao Y.L., Wang Y., Guo R., Yang F., Zhang Y., Wang S.-H., Liu L. Identification and characterization of three novel small interference RNAs that effectively down-regulate the isolated nucleocapsid gene expression of SARS coronavirus. Molecules. 2011. Vol. 16. No. 2. P. 1544-1558.

40. Wang F., Sun Y., Ruan J. Chen R., Chen X., Chen C., Kreuze J.F., Fei J.J., Zhu X., Gao S. Using small RNA deep sequencing data to detect human viruses. Biomed. Res. Int. 2016. Vol. 2596782. doi: 10.1155/2016/2596782.

41. Millet J.K., Nal B. Investigation of the functional roles of host cell proteins involved in coronavirus infection using highly specific and scalable RNA interference (RNAi) approach. Methods Mol. Biol. 2015. Vol. 1282. P. 231-240.

Размещено на Allbest.ru