Альфавирусы представляют собой имеющие оболочку одноцепочечные РНК-вирусы с положительной полярностью, принадлежащие к семейству Togaviridae1,2,3. Они переносятся преимущественно комарами и являются возбудителями ряда заболеваний у людей и животных. Род альфавирусов включает несколько клинически значимых вирусов, таких как вирус Чикунгунья (CHIKV), вирус Синдбис, вирус восточного equine-энцефалита и вирус венесуэльского equine-энцефалита4,5. Эти патогены вызывают симптомы, варьирующиеся от лихорадочных состояний и сыпи до тяжелых неврологических осложнений6. Особую обеспокоенность вызывает повторное распространение CHIKV как серьезной проблемы общественного здравоохранения. Только с начала 2025 года в 14 странах было зарегистрировано более 220 000 случаев заболевания, что привело к как минимум 80 летальным исходам7. Несмотря на низкий уровень смертности, у значительной части инфицированных людей развиваются хронические боли в суставах, что может привести к долгосрочной инвалидности и ограничению подвижности8. Для разработки стратегий таргетной противовирусной терапии необходимо более глубокое понимание репликации альфавирусов и взаимодействий между патогеном и хозяином. В то же время некоторые альфавирусы, такие как вирус леса Семлики (SFV), обладают низкой патогенностью для человека, несмотря на высокую генетическую и структурную схожесть с более вирулентными представителями рода. Это делает SFV идеальной моделью для изучения альфавирусов, не представляющей высокого риска для здоровья человека9,10,11.
Традиционные методы анализа, такие как метод определения количества бляшек, определение 50% инфекционной дозы для культур тканей (TCID50) и количественная полимеразная цепная реакция (qPCR), представляют собой ценные инструменты для количественной оценки вирусных титров и экспрессии генов, однако они ограничены конечными измерениями и требуют лизиса или фиксации клеток. В результате с их помощью невозможно напрямую отследить динамику инфекции в одних и тех же клетках с течением времени12,13. Чтобы преодолеть эти ограничения, для мониторинга кинетики инфекции в нескольких временных точках применяется флуоресцентная визуализация в режиме реального времени — мощный неразрушающий метод исследования. Использование вирусов с флуоресцентными метками, таких как SFV, меченый mCherry, позволяет напрямую визуализировать и количественно оценивать сигнал репортерного вируса и его распространение в живых клетках14,15. Для описанных здесь экспериментов использовались клеточные линии, широко применяемые в исследованиях арбовирусов. Клетки U4.4, полученные из личинок Aedes albopictus, являются клетками комара, которые поддерживают эффективную репликацию многих арбовирусов и облегчают изучение взаимодействий между вектором и вирусом16,17. Параллельно использовались клетки BHK-21 — фибробластоподобная линия клеток млекопитающих, полученная из ткани почек детеныша хомяка, которая представляет собой пермиссивную систему хозяина-позвоночного, часто применяемую для размножения вирусов и проведения анализов в области молекулярной вирусологии18.
В данном протоколе подробно описываются мониторинг экспрессии вирусных репортеров и характеристика противовирусных соединений на примере ингибиторов фурина. Фурин представляет собой пробелковая конвертаза, которая встречается у многих эукариот и играет ключевую роль в активации предшественников факторов роста, гормонов, матриксных металлопротеиназ, белков плазмы и рецепторов19,20. Многие альфавирусы используют фурин для расщепления и активации своих поверхностных белков, что является критическим этапом для успешной репликации20. Ингибиторы фурина — это синтетически разработанные соединения, которые блокируют активность фурина, тем самым снижая репликацию вируса21,22,23. Ввиду ограниченного наличия стандартизированных протоколов автоматизированного анализа инфекций альфавирусов с помощью флуоресцентной микроскопии на мультимодовом ридере для визуализации клеток, здесь представлен подробный рабочий процесс характеристики противовирусных соединений в клетках aedine. Протокол описывает этапы культивирования клеток, получения вируса, инфицирования, обработки противовирусным соединением (ингибитором фурина), флуоресцентной визуализации и анализа изображений. Тем не менее, описанные здесь методы могут быть легко адаптированы для других вирусов и альтернативных флуоресцентных меток.