โปรตีนต้านไวรัสป้องกัน COVID-19 ในโมเดลเมาส์ที่มีชีวิต โปรตีนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แสดงโดยนักจุลชีววิทยาของ UT Southwestern เพื่อยับยั้งไวรัสที่ก่อให้เกิด COVID-19 ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ยังช่วยปกป้องโมเดลของหนูที่มีชีวิต สล็อต โดยจำกัดการติดเชื้อในเซลล์ปอดอย่างมีนัยสำคัญและลดอาการ ผลการวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Microbiologyอาจนำไปสู่กลยุทธ์ใหม่ในการรักษาโควิด-19 ซึ่งยังคงแพร่เชื้อหลายพันรายและคร่าชีวิตผู้คนหลายร้อยรายในสหรัฐฯ ทุกสัปดาห์

รายงานประจำปี 2020 ของเราแสดงให้เห็นว่า LY6E สามารถยับยั้ง SARS-CoV-2 ในเซลล์เพาะเลี้ยงได้ แต่ข้อพิสูจน์แสดงให้เห็นว่ามันมีบทบาทเหมือนกันในแบบจำลองของสิ่งมีชีวิต เราได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าโปรตีนต้านไวรัส LY6E ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติช่วยลดการเจ็บป่วยของ COVID-19 ในแบบจำลองที่มีชีวิต"

ร่างกายมนุษย์ใช้กลยุทธ์ที่หลากหลายเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อไวรัส รวมถึงการผลิตโปรตีนต้านไวรัส ซึ่งเป็นจุดเน้นของห้องปฏิบัติการ Schoggins ในปี 2020 เขาและเพื่อนร่วมงานค้นพบว่าหนึ่งในโปรตีนเหล่านี้ LY6E ปิดกั้นการติดเชื้อในการเพาะเลี้ยงเซลล์จาก ไวรัสโคโรนาหลายชนิดรวมถึงไวรัสชนิดหนึ่งที่จำเพาะกับหนูที่เรียกว่า mouse hepatitis virus (MHV) เช่นเดียวกับไวรัสที่รับผิดชอบต่อระบบทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง การระบาดของโรค (SARS) ในปี 2546 และการระบาดของโรคระบบทางเดินหายใจใน สล็อต 888ตะวันออกกลาง (MERS) ในปี 2555 แต่ยังไม่ทราบวิธีที่ LY6E ป้องกันการติดเชื้อไวรัสโคโรนา และการที่ LY6E สามารถดำเนินการแบบเดียวกันในสัตว์จำลองของ COVID-19 นั้นไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ ดร. Schoggins และเพื่อนร่วมงานใช้เทคนิคทางพันธุศาสตร์เพื่อสร้างแบบจำลองของเมาส์ที่มีชีวิต 7 แบบ โดยแต่ละแบบออกแบบมาเพื่อปิดการทำงานของ LY6E ในเซลล์ภูมิคุ้มกันเฉพาะ ในเซลล์ภูมิคุ้มกันทั้งหมด หรือทั่วร่างกาย หนูที่ขาดโปรตีนนี้ไปทั่วร่างกายหรือในเซลล์ภูมิคุ้มกันทั้งหมดมักเสียชีวิตจากการติดเชื้อ MHV แบบจำลองของหนูยังมีความเสี่ยงมากขึ้นเมื่อยีนถูกปิดเฉพาะในเซลล์ภูมิคุ้มกัน (เซลล์ B หรือโมโนไซต์) แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของ LY6E ในเซลล์เหล่านี้ในการต่อสู้กับการติดเชื้อไวรัสโคโรนา

เมาส์รุ่นที่ไม่มี LY6E แต่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 จะแสดงอาการในระดับปานกลาง ซึ่งรวมถึงน้ำหนักลด การอักเสบ และเลือดออกในปอด สัญญาณของการเจ็บป่วยทั้งหมดไม่พบในรุ่นที่มีระดับ LY6E ทั่วไป

การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของปอดพบว่าเซลล์เยื่อบุผิวมีการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อพิจารณาอย่างใกล้ชิดพบว่าเซลล์ย่อยสองชุดที่เรียกว่าเซลล์คลับและเซลล์ ciliated ดูเหมือนจะมีความรุนแรงในการติดเชื้อในแบบจำลองที่ไม่มี LY6E ดร. Schoggins, Nancy Cain และ Jeffrey A. Marcus Scholar ในการวิจัยทางการแพทย์กล่าวว่า ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า LY6E ที่ผลิตโดยเซลล์เยื่อบุผิวปอดเหล่านี้มีความสำคัญต่อการจำกัดการติดเชื้อ SARS-CoV-2 เพื่อเป็นเกียรติแก่ Dr. Bill S. Vowell ในอนาคต เขากล่าวเสริมว่า นักวิจัยอาจสามารถพัฒนาวิธีการรักษาสำหรับ COVID-19 ที่ขึ้นอยู่กับการส่งยีนพิเศษที่สร้าง LY6E หรือเลียนแบบการทำงานของมันด้วยยา นอกจากนี้ หนูที่ไม่มี LY6E ยังสามารถนำมาใช้เป็นแบบจำลองที่สมจริงมากขึ้นสำหรับการติดเชื้อ SARS-CoV-2 เพื่อศึกษายาหรือวัคซีน แทนที่จะเกิดการติดเชื้อร้ายแรงอย่างที่สัตว์จำลอง COVID-19 ที่มีอยู่ส่วนใหญ่ที่มีการดัดแปลงทางพันธุกรรมอื่นๆ ทำ หรือไม่มีอาการเหมือนหนูที่มี LY6E ทำงานตามปกติ หนูที่ขาด LY6E จะมีอาการคล้าย COVID-19 เล็กน้อยถึงปานกลางซึ่งเลียนแบบได้ใกล้เคียงมากที่สุด กรณีของโรคในคน

นักวิจัยหลังปริญญาเอก Katrina Mar, Ph.D. ซึ่งปัจจุบันเป็นศูนย์มะเร็งและสถาบัน Memorial Sloan Kettering Cancer Center เป็นผู้นำการศึกษา นักวิจัยจาก UTSW คนอื่นๆ ที่ร่วมให้ข้อมูล ได้แก่ Alexandra I. Wells, Ph.D., นักวิจัยหลังปริญญาเอก; Marley C. Caballero Van Dyke, Ph.D., นักวิทยาศาสตร์การวิจัย; Jennifer L. Eitson ผู้ร่วมวิจัยอาวุโส; Natasha W. Hanners, MD, ผู้ช่วยศาสตราจารย์กุมารเวชศาสตร์; Bret M. Evers, MD, Ph.D., ผู้ช่วยศาสตราจารย์พยาธิวิทยาและจักษุวิทยา; และ John M. Shelton ผู้จัดการห้องปฏิบัติการ