У африканских сердценосых летучих мышей Cardioderma cor был обнаружен альфа-коронавирус, обладающий способностью инфицировать клетки человека. Этот процесс осуществляется посредством белка CEACAM6, который в значительной степени присутствует в легких человека. В связи с этим возникает потенциальная угроза передачи коронавирусов этой группы людям.
Белок CEACAM6 обнаруживается в легких человека в более высокой концентрации, чем традиционные рецепторы коронавирусов, и также присутствует в кишечнике. Наибольшая концентрация CEACAM6 наблюдается в бокаловидных клетках бронхов и альвеолярных клетках, которые играют роль в начальном контакте с респираторными инфекциями. Кроме того, CEACAM6 способствует прикреплению и вызывает инфекцию, вызванную кишечной палочкой Escherichia coli при болезни Крона и грибку Candida albicans.
Авторы работы, опубликованной в Nature, отобрали изучалось 40 образцов спайковых белков альфа-коронавирусов, представляющих собой «шипы» на поверхности вируса, необходимые для его проникновения в клетку и прикрепления к ней. В ходе исследования было установлено, что только штамм KY43 способен инфицировать клетки легких и кишечника. С использованием метода поиска белковых взаимодействий и технологии РНК-интерференции, подавляющей активность гена, ученые выяснили, что вирус взаимодействует с белком CEACAM6. Блокирование этого белка препятствовало развитию инфекции, в то время как искусственное добавление CEACAM6 вновь позволяло ей возникнуть.
Рентгеноструктурное исследование выявило, что область вируса, обеспечивающая его взаимодействие с клетками человека, взаимодействует с одним из доменов CEACAM6. В результате образуется гидрофобный участок, содержащий липофильные фрагменты молекул. Аналогичный домен используется и бета-коронавирусами гепатита мышей (MHV), однако они связываются с CEACAM1 — другим белком семейства CEACAM.
Исследование, проведенное на 368 жителях кенийских округов Тана-Ривер и Таита-Тавета, являющихся средой обитания сердценосых мышей, не показало признаков активной передачи вируса человеку. Участники исследования имели лишь отдельные случаи повышенного уровня антител, вероятно, спровоцированные перекрестной реакцией с другими коронавирусами. Однако, родственные вирусы, взаимодействующие с CEACAM6, были обнаружены не только в Кении, но и в России, и в Китае. Результаты генетического анализа указывают на то, что способность к связыванию с CEACAM6 развивалась не менее двух раз, независимо друг от друга, в различных эволюционных линиях. Это свидетельствует о более высоком потенциале адаптации данной группы вирусов к человеческому организму, чем предполагалось ранее.
На данный момент человеческие CEACAM6 взаимодействуют исключительно с африканскими вариантами вируса. Их азиатские аналоги используют CEACAM6, обнаруженные у летучих мышей, но не у людей. Тем не менее, небольших изменений в аминокислотной последовательности «шипов» достаточно для того, чтобы расширить спектр восприимчивых хозяев. Это убедительно свидетельствует о необходимости учитывать не только традиционные рецепторы при мониторинге зоонозных рисков.