Биологи подсчитали количество и массу частиц коронавируса в организме зараженного

Количественное описание того, как Covid-19 протекает у инфицированного человека, важно для понимания динамики нынешней пандемии и определения способов борьбы с ней. Как мы все знаем, SARS-CoV-2 распространяется при помощи капель, аэрозолей или частиц в воздухе. Когда патоген проникает в организм, он связывается с рецепторами ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) здоровых клеток, захватывает их и начинает реплицироваться. При этом вирусная нагрузка — количество вирионов на один миллилитр крови зараженного — может быть разной.

Авторы нового исследования — сотрудники Института науки Вейцмана (Израиль) и Калифорнийского университета в Беркли (США) — решили собрать воедино знания о количестве потенциальных клеток-хозяев SARS-CoV-2 и типичных концентрациях вирионов в жидкостях организма, чтобы в итоге подсчитать, сколько же частиц коронавируса несет зараженный им человек. Работу опубликовали на портале препринтов medRxiv.org (это значит, что она пока не прошла рецензирование).

Так, биологи выяснили, что в каждой клетке тела содержится около десяти вирусных частиц, при этом во время пика заболевания пациент несет порядка 10⁹ — 10¹¹ копий РНК (то есть примерно десять миллиардов) SARS-CoV-2 общей массой от одного микрограмма до 0,1 миллиграмма. Как предполагают ученые, все вирионы коронавируса, существующие сегодня в мире, имеют массу всего в 0,1-1 килограмм.

Чтобы провести эти расчеты, специалисты измерили концентрацию вирусных частиц в тканях дыхательной системы и пищеварительного тракта зараженных макак. А для оценки их совокупного количества команда умножила показатель вирусной концентрации в каждой ткани на ее общую массу. В легких, естественно, выявили больше всего вирионов патогена.

Ученые отметили, что от одного до десяти процентов клеток легких и дыхательных путей содержат мембранный белок ACE2, необходимый коронавирусу для инфицирования. Это число превышает оценку общего количества инфицированных клеток. Следовательно, делают вывод биологи, из клеток, которые экспрессируют и ACE2, и TMPRSS2 (трансмембранную протеазу, серин 2), только небольшая часть подвержена вирусу.

“Знание абсолютного количества вирионов у инфицированного человека может помочь в оценке параметров ответа иммунной системы, минимальных инфекционных доз и пределов обнаружения при тестировании”, — подытожили исследователи.

Ранее мы писали о том, что крошечные искусственные легкие, выращенные в лаборатории из стволовых клеток, позволили ученым наблюдать за тем, как коронавирус поражает легкие. А в крови некоторых людей, никогда не контактировавших с SARS-CoV-2, обнаружили антитела к родственным коронавирусам, способные его атаковать.