У мышей K18-hACE2 развивается респираторное заболевание, сходное с тяжёлой формой COVID-19

SARS-CoV-2 появился в конце 2019 года и стал причиной продолжающейся пандемии COVID-19. Было быстро разработано несколько моделей на животных, воспроизводящих спектр заболевания от бессимптомного течения до среднетяжёлых форм. В настоящее время существует потребность в дополнительных моделях на мелких животных для изучения патогенеза тяжёлого COVID-19 и ускоренной разработки средств медицинской защиты. Мы показали, что трансгенные мыши, экспрессирующие человеческий рецептор SARS-CoV-2 — ангиотензинпревращающий фермент 2 (hACE2) — под контролем промотора цитокератина 18 (K18), восприимчивы к SARS-CoV-2, причём инфекция вызывает дозозависимое летальное заболевание. После инокуляции дозами 10⁴ или 10⁵ TCID50 инфекция SARS-CoV-2 приводила к быстрой потере массы тела в обеих группах, а в группе, получившей 10⁵ TCID50, — к 100% летальности. В верхних и нижних дыхательных путях выявлялся высокий уровень выделения вирусной РНК, тогда как из кишечного тракта вирусная РНК выделялась периодически. Инокуляция SARS-CoV-2 приводила к инфицированию верхних и нижних дыхательных путей с высокими титрами инфекционного вируса в носовых раковинах, трахее и лёгких. Наблюдавшиеся интерстициальная пневмония и поражение лёгких, при этом репликация SARS-CoV-2 выявлялась в пневмоцитах, были сходны с описанными при тяжёлых случаях COVID-19. Инфекция SARS-CoV-2 вызывала инфильтрацию лёгких макрофагами и лимфоцитами, а также повышение экспрессии цитокинов и хемокинов Th1-типа и провоспалительных цитокинов и хемокинов. Вне лёгких репликация SARS-CoV-2 у нескольких животных выявлялась в коре головного мозга и гиппокампе на 7-е сутки после заражения, но не на 3-и сутки. Быстрый воспалительный ответ и наблюдавшееся поражение органов сходны с таковыми при COVID-19. Кроме того, мы показали, что лёгкое течение заболевания можно воспроизвести при заражении низкой дозой SARS-CoV-2 — 10² TCID50, что сопровождается минимальными клиническими проявлениями и почти полной выживаемостью. В совокупности эти данные подтверждают возможность дальнейшего применения данной модели для изучения патогенеза и разработки средств медицинской защиты.