W jaki sposób starożytne wirusy powodują SM i inne choroby neurologiczne?
Starożytne wirusy pozostawiły ślady w naszym DNA. Naukowcy są przekonani, że przyczyniają się one do stanów neurologicznych. Czy hamowanie naszych wirusowych pasażerów może utorować drogę przyszłym terapiom?
Elementy transpozonowe, które naukowcy nazywają również transpozonami lub skaczącymi genami, to odcinki DNA, które mają zdolność poruszania się po naszym genomie.
Naukowcy mogą prześledzić historię jednego typu transpozonu - ludzkich endogennych retrowirusów (HERV) - do starożytnych retrowirusów, które weszły do ludzkiego genomu miliony lat temu. HERVs stanowią około 8% naszego DNA.
Niektóre HERV-y pełnią kluczowe funkcje podczas procesów, takich jak rozwój embrionalny. Ale większość HERV-ów jest uśpiona, wyciszona przez modyfikacje DNA.
Jednak w niedawnym artykule przeglądowym w Frontiers in Genetics, naukowcy z Uniwersytetu Heinricha Heinego w Dusseldorfie w Niemczech szczegółowo opisują, w jaki sposób niektóre HERV mogą zostać reaktywowane i siać spustoszenie w naszym mózgu i ośrodkowym układzie nerwowym.
HERVs w chorobach neurologicznych
W 1989 roku Hervé Perron, wówczas na Uniwersytecie w Grenoble we Francji, jako pierwszy zidentyfikował obecność cząstek wirusa w kulturach komórkowych wyizolowanych z płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF) osoby ze stwardnieniem rozsianym (SM). Później odkrył, że pochodzą one z transpozonu zwanego HERV-W.
Aktywacja tego uśpionego HERV-u powoduje reakcję immunologiczną. RNA i białko otoczki HERV-W (ENV) są obecne na wzrastających poziomach w surowicy i CFS osób ze stwardnieniem rozsianym, ale rzadko u osób bez schorzenia.
„Łącząc tę reaktywację HERV z atakami autoimmunologicznymi w SM, stwierdzono, że białka HERV mogą wyzwalać odpowiedź immunologiczną przeciwko mielinie, która wywołuje chorobę podobną do SM w modelach myszy” - wyjaśnia Patrick Kuery, profesor neurodegeneracji i starszy autor recenzji.
Kilka wyzwalaczy może reaktywować HERV. Jedną z nich jest zakażenie zwykłymi wirusami, takimi jak wirus Epsteina-Barr, który wywołuje mononukleozę zakaźną, i innymi członkami rodziny wirusów opryszczki.
Badania sugerują również, że mediatory układu odpornościowego i czynniki środowiskowe, takie jak dieta i leki, mogą ponownie włączyć HERV, chociaż w tym momencie istnieją ograniczone dowody.
SM nie jest jedyną chorobą neurologiczną, w przypadku której naukowcy podejrzewają wpływ HERV. Wiele badań wskazuje na reaktywację HERV-K w stwardnieniu zanikowym bocznym (ALS), postaci choroby neuronu ruchowego.
Jeśli chodzi o schizofrenię, sprawa jest mniej jasna.
„Doniesiono, że białka HERV zwiększają ekspresję genów związanych ze schizofrenią w hodowanych ludzkich komórkach mózgowych” - wyjaśnia Kuery. „Jednak badania dotyczące schizofrenii [pacjentów] pokazują niespójne zmiany w ekspresji HERV we krwi, płynie mózgowo-rdzeniowym i tkance mózgowej po śmierci w porównaniu ze zdrowymi kontrolami”.
Czy dezaktywacja HERV może poprawić SM?
W SM układ odpornościowy atakuje mielinę, warstwę ochronną pokrywającą wiele neuronów w ośrodkowym układzie nerwowym.
Naprawienie tego uszkodzenia mieliny poprzez umożliwienie komórkom w OUN remielinizacji neuronów może okazać się skuteczną strategią leczenia SM.
Od czasu zidentyfikowania HERV-W u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, Perron był współzałożycielem firmy farmaceutycznej GeNeuro i opracował przeciwciało monoklonalne o nazwie GNbAC1, które jest skierowane przeciwko białku HERV-W ENV. Obecnie naukowcy testują przeciwciało w badaniach klinicznych.
W niedawnym artykule opublikowanym w Materiały z National Academy of Sciences of the United States, Kuery, Perron i współpracownicy zgłębili głębiej mechanizm łączący HERV-W z SM.
Zespół znalazł komórki zawierające białko HERV-W ENV w bliskim sąsiedztwie neuronów w tkance mózgowej pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, szczególnie w obszarach, w których występowały chroniczne i ostre zmiany chorobowe.
Dr Tobias Derfuss, profesor neuroimmunologii klinicznej na Uniwersytecie w Bazylei w Szwajcarii, był głównym badaczem jednego z badań klinicznych dotyczących stosowania GNbAC1 w SM i członkiem komitetu sterującego dalszych badań.
Pisanie Postępy terapeutyczne w zaburzeniach neurologicznych, Dr Derfuss komentuje: „To podejście do leczenia GNbAC1 i koncepcja patofizjologii związanej z HERV w SM pozostają kontrowersyjne”.
Wyjaśnia, że wyniki badań klinicznych badających GNbAC1 w leczeniu SM wskazują, że przeciwciało nie zapobiega atakowaniu mieliny przez układ odpornościowy, co oznacza, że nie zapobiega SM.
Z drugiej strony przeciwciało może rozpocząć remielinizację.
„Dane farmakodynamiczne i obrazowe nie ujawniają żadnych immunomodulujących skutków GNbAC1. Zmiany MRI podczas badania fazy IIb z GNbAC1 są zgodne z remielinizacją. ”
Dr Tobias Derfuss
SM to złożona choroba, a naukowcy nie do końca rozumieją biologię HERV. Terapia modyfikująca HERV może okazać się obiecującą metodą leczenia osób chorych na SM, ale jego prawdziwy potencjał dopiero się okaże.
