Zapobieganie infekcjom opryszczki: badanie oferuje nowe spostrzeżenia
Nowe badania identyfikują kluczowy czynnik determinujący progresję wirusa opryszczki i pokazują, że celowanie w niego może spowolnić postęp wirusa.
Według najnowszych statystyk Centers for Disease Control and Prevention (CDC), w latach 2015–2016 prawie 48% ludzi w Stanach Zjednoczonych żyło z opryszczką pospolitą 1, szczepem wirusa wywołującym infekcje jamy ustnej.
Na całym świecie 80% populacji ma wirusa. Raz zarażony wirusem, wirus nigdy nie znika - pozostaje uśpiony w jego organizmie przez całe życie.
Chociaż objawy opryszczki czasami pozostają niezauważone, dla niektórych osób mogą być nieprzyjemne i bolesne.
Wirus opryszczki jest również wysoce zaraźliwy, ponieważ osoba może go zarazić, nawet jeśli nie ma żadnych objawów.
Nowe badania sugerują, że zarażeniu się wirusem można wkrótce zapobiec, ponieważ naukowcy oferują nowy wgląd w to, co dzieje się na poziomie komórkowym podczas infekcji opryszczką i znajdują sposób na spowolnienie postępu infekcji.
Dr Emanuel Wyler i dr Vedran Franke z berlińskiego Instytutu Biologii Systemów Medycznych w Niemczech są współautorami nowego artykułu, który ukazuje się w czasopiśmie Nature Communications.
Znaczenie czynnika transkrypcyjnego NRF2
Naukowcy opracowali algorytm, który umożliwił przewidywanie postępu infekcji w poszczególnych komórkach.
Naukowcy wykorzystali sekwencjonowanie jednokomórkowego RNA do analizy 12 000 ludzkich komórek skóry zakażonych wirusem opryszczki pospolitej 1 (HSV1). Sekwencjonowanie pojedynczych komórek RNA to rewolucyjna technika, która pozwala na rozbicie ekspresji genetycznej na znacznie bardziej ziarnistym poziomie niż masowe sekwencjonowanie RNA.
Naukowcy wyjaśniają różnicę między sekwencjonowaniem RNA pojedynczych komórek a konwencjonalnym, masowym sekwencjonowaniem RNA, używając analogii smoothie.
„Jeśli wrzucę dziesięć rodzajów owoców do blendera, z grubsza stwierdzę, że smoothie zawiera, powiedzmy, jeżyny, kiedy go skosztuję” - wyjaśnia Wyler. „Dzięki sekwencjonowaniu jednokomórkowego RNA nie robimy smoothie - robimy sałatkę owocową. Mogę natychmiast zidentyfikować jeżyny i dokładnie powiedzieć, ile jest w sałatce ”.
Technika ta w połączeniu z algorytmem ujawniła naukowcom, że kluczową rolę odgrywa czynnik transkrypcyjny o nazwie NRF2, którego aktywacja hamuje postęp infekcji.
Czynniki transkrypcyjne to białka, które „dekodują” informacje z naszego genomu i aktywują lub dezaktywują określone geny poprzez wiązanie się z określonymi regionami DNA.
Franke wyjaśnia, w jaki sposób nowa technika ujawniła znaczenie czynnika transkrypcyjnego NRF2.
„Wizualizowałem zmiany w regulacji każdego badanego przez nas genu w pojedynczej komórce” - mówi. „To pokazało nam, że poziom aktywacji czynnika transkrypcyjnego NRF2 może być markerem czasowej odporności na zakażenie HSV1”.
Naukowcy odkryli również, że dwaj agoniści lub aktywatory NRF2, zwani bardoksolonem metylowym i sulforafanem, upośledzają produkcję wirusa, to znaczy powodują, że wirus aktywuje mniej własnych genów. Potwierdziło to naukowcom kluczową rolę NRF2.
Bardoksolon metylowy to lek przeznaczony do leczenia przewlekłej infekcji nerek. Obecnie znajduje się w trzeciej fazie badań klinicznych.
Wreszcie badanie ujawniło również, że faza cyklu komórkowego wpływa również na podatność komórki na infekcję HSV1.
Naukowcy wyjaśniają, że wirus opryszczki jest dobrym „ogólnym planem” badania stanów komórkowych w infekcjach wirusowych i planują wykorzystać sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek do badania przyszłych wirusów.
