Пандемия коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, очередной раз обратила внимание человечества на то, насколько угрожающими могут быть вирусные инфекции. Одной из загадок нового коронавируса, наряду с широким спектром вариантов протекания инфекции, остается неопределенность срока, в течение которого человек остается инфицированным. Длительное выделение SARS-CoV-2 было недавно показано для людей с нарушениями в функционировании иммунной системы, в том числе, при онкологических заболеваниях. Многие распространенные человеческие вирусы обладают механизмами, позволяющими им персистировать продолжительное время в организме при значительном контроле со стороны иммунной системы. Примером такой инфекции является цитомегаловирус (HCMV), заражение которым достигает в человеческой популяции достигает 50-100% в зависимости от страны. В условиях иммуносупрессии HCMV становится фактором, угрожающим здоровью и жизни человека. В борьбе иммунной системы с различными вирусными инфекциями немаловажную роль играют NK-клетки – натуральные, или естественные киллеры. Эта роль связана как с неспецифическими реакциями, включающими натуральную цитотоксичность, запускаемую набором активирующих рецепторов NK-клеток, антителозависимую клеточно-опосредованную цитотоксичность (ADCC) и продукцию провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, так и со специфической активацией, связанной с формированием так называемых адаптивных NK-клеток, обладающих свойствами иммунологической памяти. NK-клетки по-разному борются с различными вирусами, при этом размножаются разные субпопуляции NK-клеток. Однако, до сих пор остаются мало охарактеризованными сходство и различия NK-клеточного ответа и лежащие в его основе молекулярные механизмы и мультимодальность при различных вирусных инфекциях. Применение препаратов на основе NK-клеток рассматривается в настоящее время как перспективная стратегия в противовирусной терапии. Многофункциональность NK-клеток, а также относительная безопасность аллогенных NK-клеток может давать преимущество их использования, по сравнению с Т-клетками, для лечения пациентов с иммуносупрессией, в том числе с онкологическими заболеваниями, при которых NK-клетки могут оказывать и противоопухолевое действие. В данном проекте планируется сравнительный анализ противовирусных механизмов NK-клеток при инфекциях CMV и SARS-CoV-2 и разработка подходов к иммунотерапии вирусинфицированных пациентов с иммуносупрессией, основанных на применении специализированных субпопуляций адаптивных NK-клеток и генномодифицированных NK-клеток, нарощенных in vitro. Будет проведено изучение гетерогенности классических адаптивных NK-клеток c фенотипом CD57+NKG2C+, накапливающихся при инфекции HCMV, с целью поиска клеточной субпопуляции, обладающей одним из основных свойств иммунологической памяти - способности к экспансии при повторной стимуляции. Реализация этой задачи будет выполняться путем выделения определенной редко представленной в данном клеточном пуле фракции с последующим сравнительным анализом ее транкриптома с помощью РНК-секвенирования. Будет также индуцироваться клональный ответ данных NK-клеток с использованием полученных нами ранее фидерных клеток, экспрессирующих HLA-E, с добавлением пептида из белка UL40 цитомегаловируса. Выделение фракции пролиферирующих HCMV-ассоциированных адаптивных NK-клеток, идентификация субпопуляционных вариантов адаптивных NK-клеток и их функциональных характеристик при персистенции HCMV, а также отработка методов их наращивания, может стать основой для разработки подходов к противовирусной иммунотерапии с использованием этих клеток. Такой терапевтический подход позволит создать более «активные» в отношении HCMV NK-клетки для борьбы с диссеменированием HCMV на фоне иммуносупрессии. Будет проведен анализ ответа NK-клеток на коронавирус SARS-CoV-2 и поиск специализированных для этой инфекции NK-клеток со свойствами иммунологической памяти. В частности, в ряде моделей будет проанализирована функциональная активность и пролиферация NK-клеток в ответ на стимуляцию разрушенным и/или живым коронавирусом, наборами пептидов, полученных из белков SARS-CoV-2 или клетками, экспрессирующими Spike-белок. Будет проведен анализ ответа классических адаптивных NK-клеток CD57+NKG2C+, ассоциированных с HCMV, на коронавирус SARS-CoV-2. В ходе выполнения проекта будут разрабатываться методы наращивания субпопуляций NK-клеток, обладающих признаками иммунологической памяти. На основе NK-клеток из пуповинной крови с помощью ретровирусной трансдукции будут получены генномодифицированные NK-клетки, оверэкспрессирующие DAP12, адаптерный белок, необходимый для проведения сигнала ряда активирующих рецепторов NK-клеток, чья экспрессия характерна для HCMV-ассоциированных адаптивных NK-клеток, в том числе NKG2C.