Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021

Эта работа опубликована в номинации «Наглядно о ненаглядном» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.

---

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

---

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

---

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

---

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Прочитать перед игрой

В «Вирусне» мы художественно изобразили симуляцию реальных процессов, происходящих при попадании коронавируса (табл. 1) в организм человека. Базовая задача игры — познакомить тебя с основными классами клеток врожденного и приобретенного противовирусного иммунитета. Дополнительно, «Вирусня» несет в себе идею о красоте и случайности процессов, происходящих в организме.

Таблица 1. Описание и вид главного игрока.

Название:	SARS-CoV-2
Тип:	Коронавирус
Способность:	Заражение, мутации

История «Вирусни» поделена на две главы: «Глава 1. Слизистая. Врожденный иммунитет» и «Глава 2. Легкие. Приобретенный иммунитет». В каждой главе тебе предоставляется возможность управлять коронавирусом и взаимодействовать с разными типами клеток: иммунными и «обычными». «Глава 1» нужна для освоения управления и уклонения от враждебных для вируса клеток иммунитета. Цель «Главы 2» — заразить зеленую клетку, пройдя по лабиринту. Удачи!

Управление простое: Windows, Mac — WASD или стрелками, кнопками мыши — приближать, отдалять, нажимать на кнопки; Android — элементами управления на экране.

Предупреждение

Осторожно, дальше идут спойлеры! Рекомендуем сначала пройти игру, а потом прочитать, что же произошло в «Вирусне» и как это связано с реальностью.

Глава 1. Слизистая. Врожденный иммунитет

Глава иллюстрирует процесс попадания коронавируса в слизистую носа человека и знакомит тебя с основными типами клеток врожденного иммунитета (табл. 2). Игровой уровень ограничен сверху «аэрозолем», имитирующим прямую противовирусную терапию слизистых, которая может быть эффективна в начале коронавирусной инфекции.

В ходе обучения ты также способен заражать клетки эпителия слизистой (табл. 3). Как только вирус «прошел» через эпителиальную клетку, начинает происходить его размножение и автоматическое заражение других клеток эпителия. Неспособность вируса проходить через зараженные клетки оправдана нецелесообразностью этого действия ввиду того, что клетка уже заражена и является источником новых копий коронавируса.

При взаимодействии с нейтрофилом, макрофагом и натуральным киллером происходит фагоцитоз (в данном случае уровень необходимо проходить заново, нажимая на кнопку перезапуска). Дополнительно, клетки иммунитета обладают способностью «призывать» друг друга путем выделения цитокинов при приближении вируса. В конце уровня вирус попадает в дендритную клетку, которая презентует антиген Т-хелперам, активируя приобретенный иммунитет.

Глава 2. Легкие. Приобретенный иммунитет

В этой главе ты попадаешь в лабиринт из эпителиальных клеток, имитирующий строение альвеолы легких: при приближении к стенкам, ограничивающим лабиринт справа и слева, виден поток красных кровяных телец, снабжающих кислородом легких весь организм. Вирус, как и в первой главе, способен «проходить сквозь» клетки эпителия (табл. 3). При достижении цели происходит заражение и «взрыв» (лизис) клетки слизистой с образованием множества копий вируса. Победа!

Ты знакомишься с клетками приобретенного иммунитета: В-клетками и Т-клетками (табл. 4). В-клетки продуцируют антитела (в игре представлены IgM и IgG), которые могут связываться с эпитопами коронавируса. При этом он становится уязвимым для Т-киллеров. При связывании всех эпитопов с антителами, вирусу нечем больше цепляться за здоровые клетки, что равнозначно проигрышу.

В игре есть механика появления мутации D614G коронавируса. Мутация может проявиться с некоторой вероятностью, при заражении более пяти клеток эпителия. При этом цвет эпитопов коронавируса становится синим, а его скорость увеличивается вдвое, отсылая к повышенной инфекционности мутации D614G коронавируса SARS-CoV-2. Если мутированный коронавирус заражает клетку эпителия, то клетка начинает производить мутированные формы коронавируса.

Примечания

Спасибо за игру!

На настоящий момент (февраль 2021 года) игра находится на стадии бета-теста. Обновления будут доступны на kartofagen.itch.io/virusnia. Все баги, отзывы и предложения отправляйте сюда: virusnia.sorryforbugs@gmail.com.

Различные ролики с научно валидированной визуализацией клеточных процессов и строением коронавируса:

• Targeting ACE2 Receptors to prevent SARS-CoV-2 (COVID-19) virus from Attacking Human cells.
• Medical Animation: HIV and AIDS.
• «Коронавирус SARS-CoV-2: научно достоверная 3D-модель».

Литература

1. Flint S.J., Racaniello V.R., Rall G.F., Hatziioannou T., Skalka A.M. Principles of virology, Volume 2: pathogenesis and control (5th Edition). John Wiley & Sons, 2020. — 528 p.;
2. Shaden Abdelhadi, Zbigniew Ruszczak, Robert A. Schwartz. (2021). COVID ‐19: Topical agents and therapeutic prevention of nasal viral acquisition. Dermatologic Therapy. 34;
3. Fedor N. Novikov, Viktor S. Stroylov, Igor V. Svitanko, Vladimir E. Nebolsin. (2020). Molecular basis of COVID-19 pathogenesis. Russ. Chem. Rev.. 89, 858-878;
4. Bette Korber, Will M. Fischer, Sandrasegaram Gnanakaran, Hyejin Yoon, James Theiler, et. al.. (2020). Tracking Changes in SARS-CoV-2 Spike: Evidence that D614G Increases Infectivity of the COVID-19 Virus. Cell.