Трансгенная модель мышей K18-hACE2 воспроизводит нетяжёлое и тяжёлое течение COVID-19 при заражении SARS-CoV-2

Для понимания патогенеза инфекции SARS-CoV-2 и разработки средств профилактики и лечения необходима всесторонне охарактеризованная модель, воспроизводящая нетяжёлое и тяжёлое течение COVID-19 у человека. В этой работе охарактеризована модель мышей K18-hACE2, экспрессирующих человеческий hACE2 в эпителии под контролем промотора человеческого кератина 18 (K18), в том числе в эпителии дыхательных путей — месте, где обычно начинается инфекция SARS-CoV-2. Интраназальное введение высоких доз SARS-CoV-2 (2 × 10 и 2 × 10 БОЕ) приводило к гибели всех мышей и тяжёлому поражению различных органов, включая лёгкие, печень и почки. При более низких дозах (2 × 10 и 2 × 10 БОЕ) повреждение тканей было менее выраженным, а некоторые мыши выздоравливали. В этой модели инфекция SARS-CoV-2 повреждала несколько тканей; в большинстве из них выраженность повреждений зависела от дозы. Сходные изменения наблюдались в посмертных образцах пациентов с COVID-19. Мыши, выздоровевшие после заражения низкой дозой вируса, переживали повторное заражение высокой дозой. По сравнению с другими существующими моделями K18-hACE2, по-видимому, является наиболее чувствительной моделью COVID-19 из описанных на сегодняшний день. Эта работа дополняет данные о модели анализом нескольких доз инфекционного агента и различных тканей, а также сравнением с посмертными образцами пациентов с COVID-19. В заключение, модель мышей K18-hACE2 воспроизводит как тяжёлое, так и нетяжёлое течение COVID-19 у человека в зависимости от дозы и может помочь изучить прогрессирование заболевания и эффективность средств профилактики и лечения COVID-19.

Значимость: По состоянию на октябрь 2021 года пандемия COVID-19 охватила почти 240 миллионов случаев заболевания и привела почти к 5 миллионам смертей во всём мире. Это обусловило острую потребность в разработке новых препаратов и других средств для профилактики распространения SARS-CoV-2 и обусловленного им патогенеза. Для достижения этой цели необходима модель на животных, воспроизводящая особенности течения и патогенеза COVID-19 у человека. В этом исследовании мы всесторонне охарактеризовали модель инфекции SARS-CoV-2 на трансгенных мышах K18-hACE2. Мышей заражали низкими и высокими дозами вируса, чтобы изучить патогенез и выживаемость при разных вариантах инфекции. Кроме того, мы сравнили патогенез у трансгенных мышей K18-hACE2 с патогенезом у пациентов с COVID-19 и показали, что эта модель может быть полезна при разработке противовирусных препаратов и других средств лечения.