Pin-Pointing the Key Hubs in the IFN-γ Pathway Responding to SARS-CoV-2 Infection
Ayelen Toro,
Sofia Lage-Vickers,
Juan Bizzotto,
Felipe Vilicich,
Agustina Sabater,
Gaston Pascual,
Sabrina Ledesma-Bazan,
Pablo Sanchis,
Maria Sol Ruiz,
Ana Paula Arevalo,
Jorge L. Porfido,
Mercedes Abbate,
Rocio Seniuk,
Estefania Labanca,
Nicolas Anselmino,
Nora M. Navone,
Daniel F. Alonso,
Elba Vazquez,
Martina Crispo,
Javier Cotignola,
Geraldine Gueron
Affiliations
Ayelen Toro
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Sofia Lage-Vickers
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Juan Bizzotto
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Felipe Vilicich
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Agustina Sabater
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Gaston Pascual
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Sabrina Ledesma-Bazan
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Pablo Sanchis
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Maria Sol Ruiz
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Ana Paula Arevalo
Laboratory Animals Biotechnology Unit, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo 11400, Uruguay
Jorge L. Porfido
Laboratory Animals Biotechnology Unit, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo 11400, Uruguay
Mercedes Abbate
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Rocio Seniuk
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Estefania Labanca
Department of Genitourinary Medical Oncology and The David H. Koch Center for Applied Research of Genitourinary Cancers, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX 77030, USA
Nicolas Anselmino
Department of Genitourinary Medical Oncology and The David H. Koch Center for Applied Research of Genitourinary Cancers, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX 77030, USA
Nora M. Navone
Department of Genitourinary Medical Oncology and The David H. Koch Center for Applied Research of Genitourinary Cancers, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX 77030, USA
Daniel F. Alonso
Centro de Oncología Molecular y Traslacional y Plataforma de Servicios Biotecnológicos, Departamento de Ciencia y Tecnología, Universidad Nacional de Quilmes, Bernal B1876BXD, Argentina
Elba Vazquez
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Martina Crispo
Laboratory Animals Biotechnology Unit, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo 11400, Uruguay
Javier Cotignola
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Geraldine Gueron
Laboratorio de Inflamación y Cáncer, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires C1428EGA, Argentina
Interferon gamma (IFN-γ) may be potential adjuvant immunotherapy for COVID-19 patients. In this work, we assessed gene expression profiles associated with the IFN-γ pathway in response to SARS-CoV-2 infection. Employing a case-control study from SARS-CoV-2-positive and -negative patients, we identified IFN-γ-associated pathways to be enriched in positive patients. Bioinformatics analyses showed upregulation of MAP2K6, CBL, RUNX3, STAT1, and JAK2 in COVID-19-positive vs. -negative patients. A positive correlation was observed between STAT1/JAK2, which varied alongside the patient’s viral load. Expression of MX1, MX2, ISG15, and OAS1 (four well-known IFN-stimulated genes (ISGs)) displayed upregulation in COVID-19-positive vs. -negative patients. Integrative analyses showcased higher levels of ISGs, which were associated with increased viral load and STAT1/JAK2 expression. Confirmation of ISGs up-regulation was performed in vitro using the A549 lung cell line treated with Poly (I:C), a synthetic analog of viral double-stranded RNA; and in different pulmonary human cell lines and ferret tracheal biopsies infected with SARS-CoV-2. A pre-clinical murine model of Coronavirus infection confirmed findings displaying increased ISGs in the liver and lungs from infected mice. Altogether, these results demonstrate the role of IFN-γ and ISGs in response to SARS-CoV-2 infection, highlighting alternative druggable targets that can boost the host response.