Η ταυτοποίηση μιας πρωτεΐνης ενός κοινού ιού της αναπνευστικής οδού, παρέχει πιθανό στόχο για εμβόλιο και νέες θεραπείες

Μέχρι την ηλικία των 2 ετών, τα περισσότερα παιδιά θα έχουν μολυνθεί από τον αναπνευστικό συγκυτιακό ιό (RSV), ο οποίος συνήθως προκαλεί μόνο ήπια συμπτώματα του κρυολογήματος. Όμως, τα άτομα με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα, όπως τα βρέφη και οι ηλικιωμένοι, μπορούν να αντιμετωπίσουν σοβαρές επιπλοκές, συμπεριλαμβανομένης της πνευμονίας και σε ορισμένες περιπτώσεις του θανάτου.

Τώρα, ερευνητές αναφέρουν σε μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Microbiology, ότι έχουν βρει ενδείξεις για το πώς ο ιός του RSV προκαλεί την ασθένεια.

Ταυτοποίησαν τη μοριακή δομή μιας πρωτεΐνης του ιού, η οποία παρεμβαίνει στην ικανότητα του οργανισμού να καταπολεμά τον ιό. Γνωρίζοντας τη δομή της πρωτεΐνης θα βοηθήσει στην κατανόηση του πως ο ιός παρεμποδίζει την ανοσολογική αντίδραση, ενδεχομένως οδηγώντας σε εμβόλιο ή θεραπεία για αυτή την κοινή λοίμωξη.

“Έχουμε κατανοήσει τη δομή μιας πρωτεΐνης η οποία μας έχει διαφύγει εδώ και αρκετό καιρό”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους. “Τώρα που έχουμε τη δομή, μπορούμε να δούμε πως μοιάζει η πρωτεΐνη, κάτι που θα μας βοηθήσει να καθορίσουμε τι κάνει και πώς το κάνει. Και αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει, στη συνέχεια, σε νέους στόχους για εμβόλιο ή την ανάπτυξη φαρμάκου”.

Μέχρι στιγμής δεν υπάρχει έγκυρο εμβόλιο για τον RSV και η θεραπεία είναι περιορισμένη. Το αντιικό φάρμακο ριμπαβιρίνη χρησιμοποιείται μόνο στις πιο σοβαρές περιπτώσεις επειδή είναι ακριβό και όχι πολύ αποτελεσματικό. Έτσι τα περισσότερα άτομα με RSV λαμβάνουν υποστηρικτική φροντίδα για να τα κάνουν να νοιώσουν πιο άνετα καθώς τα σώματα τους καταπολεμούν τον ιό.

Για τους ανθρώπους με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα, όμως, η καταπολέμηση του RSV μπορεί να είναι σκληρή επειδή ο ιός μπορεί να αντισταθεί. Οι επιστήμονες από καιρό γνωρίζουν ότι μια μη δομική πρωτεΐνη του RSV είναι το κλειδί για την ικανότητα του ιού να αποφεύγει την ανοσολογική αντίδραση.

Ωστόσο, η δομή αυτής της πρωτεΐνης, γνωστή ως NS1, ήταν άγνωστη. Χωρίς να γνωρίζουν το πως η πρωτεΐνη έμοιαζε, οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να προσδιορίσουν με ακρίβεια το πώς παρεμπόδισε η πρωτεΐνη NS1 το ανοσοποιητικό σύστημα.

Οι ερευνητές στη νέα τους μελέτη, χρησιμοποίησαν κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ, μια τεχνική που περιλαμβάνει την κρυστάλλωση της πρωτεΐνης, την απόσπαση των ακτίνων Χ από αυτήν και την ανάλυση των σχημάτων που προκύπτουν, για να προσδιοριστεί η τρισδιάστατη δομή της NS1.

Στη συνέχεια, σε μια λεπτομερή ανάλυση της δομής, ταυτοποίησαν ένα κομμάτι της πρωτεΐνης, γνωστό ως έλικα άλφα 3, το οποίο μπορεί να είναι κρίσιμο για την καταστολή της ανοσολογικής αντίδρασης.

Για να δοκιμάσουν την υπόθεσή τους, οι ερευνητές δημιούργησαν διαφορετικές εκδοχές της πρωτεΐνης NS1, μερικές με την περιοχή έλικας άλφα 3 άθικτη, και μερικές μεταλλαγμένες. Στη συνέχεια εξέτασαν τη λειτουργική επίδραση της έλικας 3 και δημιούργησαν μια σειρά ιών που περιείχαν το πρωτότυπο ή τα μεταλλαγμένα NS1 γονίδια και μέτρησαν την επίδραση στην ανοσοαπόκριση όταν μολύνθηκαν τα κύτταρα με αυτούς τους ιούς.

Διαπίστωσαν ότι οι ιοί με την περιοχή μεταλλαγμένης έλικας δεν καταστέλλουν την ανοσολογική απόκριση, ενώ αυτοί με την περιοχή άθικτης έλικας το κάνουν.

“Ένα από τα εκπληκτικά πράγματα που βρήκαμε ήταν ότι αυτή η πρωτεΐνη δεν στοχεύει μόνο ένα σύνολο γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσολογική απάντηση, αλλά διαμορφώνει σε επίπεδο οργανισμού την ανοσολογική αντίδραση”, αναφέρουν επίσης οι ερευνητές στη μελέτη τους.

Τα ευρήματα δείχνουν ότι η περιοχή έλικας άλφα 3 είναι απαραίτητη για τον ιό, έτσι ώστε να καταστείλει την ανοσολογική αντίδραση του οργανισμού. Με την καταστολή της ανοσολογικής αντίδρασης, ο ιός έχει περισσότερες πιθανότητες να επιβιώσει και να πολλαπλασιαστεί, ή με άλλα λόγια, να προκαλέσει ασθένεια.

Ο RSV μπορεί συνήθως να προκαλέσει ασθένεια μόνο σε άτομα με ανοσοποιητικό σύστημα που είναι ήδη ασθενές, έτσι ώστε ένα εμβόλιο ή θεραπεία που στοχεύει στην άλφα 3 έλικα να αποτρέψει την καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος μπορεί να είναι ακριβώς αυτό που χρειάζονται οι άνθρωποι για να καταπολεμήσουν επιτυχώς τον ιό.

Παραπομπές

Srirupa Chatterjee et al. Structural basis for human respiratory syncytial virus NS1-mediated modulation of host responses. Nature Microbiology (2017). DOI: 10.1038/nmicrobiol.2017.101

 

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *