Istraživači Stanford-UCSF-a izvijestili su o novom lijeku za prehladu u ljudskim stanicama i miševima

Naše su nas bake uvijek pitale, 'Ako ste tako pametni, zašto niste smislili lijek za prehladu ?. Sada imamo novi način za to. "

Jan Carette, Doktor znanosti, izvanredni profesor mikrobiologije i imunologije

Pristup ciljanja proteina u vlastitim stanicama također je djelovao na zaustavljanju virusa povezanih s astmom, encefalitis i dječja paraliza.

Prehlade, ili infekcije gornjih dišnih putova koje nisu povezane s gripom, su većinom tjedne smetnje. Oni su također najčešća svjetska zarazna bolest, što je ekonomiju Sjedinjenih Država koštalo oko 40 milijardi dolara godišnje. Najmanje polovica svih prehlada posljedica je infekcije rinovirusom. Postoji otprilike 160 poznatih vrsta rinovirusa, što pomaže objasniti zašto vas prehlada ne sprječava da mjesec dana kasnije dobijete drugu. Pogoršavajući stvari, rinovirusi su visoko skloni mutacijama i, kao rezultat, brzo razvija rezistenciju na lijekove, kao i izbjegavanje imunološkog nadzora uzrokovanog prethodnom izloženošću ili cjepivom.

U studiji koja će biti objavljena 16. rujna u Mikrobiologija prirode , Carette i njegovi suradnici pronašli su način da zaustave širok raspon enterovirusa, uključujući rinoviruse, od umnožavanja unutar ljudskih stanica u kulturi, kao i kod miševa. Ovaj podvig postigli su onemogućivši protein, u stanicama sisavaca i za koje se čini da su potrebni svi enterovirusi kako bi se replicirali.

Carette dijeli više autorstvo s Or Gozanijem, DOKTOR MEDICINE, Doktor znanosti, profesor biologije na Stanfordu i dr. Morris Herzstein profesor biologije; Raul Andino, Doktor znanosti, profesor mikrobiologije i imunologije na UCSF -u; i Nevan Krogan, Doktor znanosti, profesor stanične i molekularne farmakologije na UCSF -u. Vodeći autori su bivši student Stanforda Jonathan Diep, Doktor znanosti, i Stanford postdoktoradi Yaw Shin Ooi, Doktor znanosti, i Alex Wilkinson, Dr. Sc.

Poznati i strahoviti

Jedan od najpoznatijih i najstrašnijih enterovirusa je poliovirus. Do pojave učinkovitog cjepiva 1950 -ih, virus je izazvao paralizu i smrt za tisuće djece svake godine samo u Sjedinjenim Državama. Od 2014. godine druga vrsta enterovirusa, EV-D68, je umiješan u zagonetne dvogodišnje nalete poliomijelitisa, akutni flakcidni mijelitis, u Sjedinjenim Državama i Europi. Drugi enterovirusi mogu uzrokovati encefalitis i miokarditis - upalu mozga i srca, odnosno.

Kao i svi virusi, enterovirusi putuju lagano. Za ponavljanje, iskorištavaju bjelančevine u stanicama koje inficiraju.

Da biste vidjeli koji su proteini u ljudskim stanicama ključni za enterovirusnu plodnost, istražitelji su koristili genomski ekran razvijen u Caretteovom laboratoriju. Generirali su kultiviranu liniju ljudskih stanica koje bi enterovirusi mogli zaraziti. Znanstvenici su zatim upotrijebili uređivanje gena kako bi nasumično onemogućili jedan gen u svakoj od stanica. Rezultirajuća kultura sadržavala je, zajedno, stanice kojima nedostaje jedan ili drugi gen u našem genomu.

Znanstvenici su kulturu zarazili RV-C15, rinovirus za koji je poznato da pogoršava astmu kod djece, a zatim s EV-C68, upleten u akutni mlohavi mijelitis. U svakom slučaju, neke su stanice uspjele preživjeti infekciju i mrijestiti kolonije. Znanstvenici su uspjeli utvrditi koji je gen u svakoj preživjeloj koloniji isključen iz rada. Dok su oba RV-C15 i EV-D68 enterovirusi, taksonomski se razlikuju i zahtijevaju različite proteine ​​stanica domaćina za izvršavanje svojih strategija replikacije. Tako, većina ljudskih gena koji kodiraju proteine ​​svake vrste virusa potrebne za napredak bili su različiti, isto. No, postojalo je samo nekoliko pojedinačnih gena čija je odsutnost gušila sposobnost oba tipa da uđu u stanice, ponoviti, izlaze iz svojih mobilnih hotelskih soba i napadaju nove ćelije. Jedan od tih gena posebno se isticao. Ovaj gen kodira enzim zvan SETD3. "Jasno je da je to bilo bitno za uspjeh virusa, ali se o tome nije mnogo znalo, “Rekla je Carette.

Znanstvenici su stvorili kulturu ljudskih stanica kojima nedostaje SETD3 i pokušali ih zaraziti s nekoliko različitih vrsta enterovirusa-EV-D68, poliovirus, tri različite vrste rinovirusa i dvije vrste koksaki virusa, što može uzrokovati miokarditis. Nijedan od ovih virusa nije se mogao replicirati u stanicama s nedostatkom SETD3, iako se pokazalo da su svi sposobni opljačkati ćelije čija je sposobnost proizvodnje SETD3 obnovljena.

Istraživači su uočili 1, 000 puta smanjenje mjere replikacije virusa unutar ljudskih stanica bez SETD3, u usporedbi s kontrolama. Isključivanje funkcije SETD3 u epitelnim stanicama humanih bronhija zaraženim raznim rinovirusima ili s EV-D68 rezanom replikacijom oko 100 puta.

Nepropusni miševi

Miševima koji su bioinženjeringom potpuno nedostajali SETD3 narasli su do naizgled zdrave odrasle dobi i bili su plodni, ipak su bili otporni na infekciju s dva različita enterovirusa koji mogu uzrokovati paralitički i smrtonosni encefalitis, čak i kad su ti virusi ubrizgani izravno u mozak miševa ubrzo nakon što su se tek rodili.

"Za razliku od normalnih miševa, na miševe s nedostatkom SETD3 virus nije bio potpuno pogođen, "Rekla je Carette." Bio je to virus koji je bio mrtav u vodi, ne miš. "

Enterovirusi, naučnici su saznali, nemaju koristi za odjeljak SETD3 koji stanice koriste za rutinsku enzimsku aktivnost. Umjesto toga, enterovirusi se kreću oko proteina čija interakcija s različitim dijelom molekule SETD3, na neki još nepoznat način, je potrebno za njihovu replikaciju.

"To nam daje nadu da možemo razviti lijek sa širokim antivirusnim djelovanjem protiv ne samo prehlade, već možda i svih enterovirusa, a da čak ni ne narušimo redovitu funkciju SETD3 u našim stanicama, “Rekla je Carette.

Carette i Gozani članovi su Stanford Bio-X-a i Stanfordskog instituta za istraživanje zdravlja majke i djeteta, kao i fakultetski stipendisti Stanford ChEM-H. Gozani je član Stanfordskog instituta za rak.

• Bakterijske promjene u crijevima utječu na rezultate liječenja lupusa u trudnoći
• Novi pokušaji proučavanja gastrointestinalnih plinova i njihovog utjecaja na crijevne poremećaje