A megállapításokat emberi sejttenyészetekben és egerekben végezték.
Nagyanyáink mindig azt kérdezték tőlünk, 'Ha ilyen okos vagy, miért nem találtál gyógymódot a nátha ellen ?. Most van egy új módunk erre. "
Jan Carette, PhD, mikrobiológiai és immunológiai docens
A fehérjék saját sejtjeinkben történő megközelítése az asztmához kapcsolódó vírusok megállítására is szolgált, encephalitis és polio.
Megfázás, vagy nem influenzával kapcsolatos felső légúti fertőzések, többnyire egyhetes kellemetlenségek. Ők a világ leggyakoribb fertőző betegségei, becslések szerint az Egyesült Államok gazdaságának évi 40 milliárd dollárjába kerül. Az összes megfázás legalább fele rhinovírus fertőzés eredménye. Nagyjából 160 típusú rhinovírus ismert, ami segít megmagyarázni, hogy a megfázás miért nem akadályozza meg abban, hogy egy hónappal később újabbat kapjon. Ront a helyzeten, a rhinovírusok erősen mutációra hajlamosak, ennek eredményeként, gyorsan kialakul a gyógyszerrezisztencia, valamint a korábbi expozíció vagy vakcina által előidézett immunfelügyelet elkerülése.
Szeptember 16 -án online közzétett tanulmányban Természeti mikrobiológia , Carette és munkatársai megtalálták a módját az enterovírusok széles körének megállítására, beleértve a rhinovírusokat, az emberi sejtekben történő replikációból a tenyészetben, valamint egereknél. Ezt a teljesítményt úgy érték el, hogy letiltottak egy fehérjét, emlőssejtekben, és úgy tűnik, hogy minden enterovírusnak szüksége van a replikációra.
Carette megosztja vezető szerzőségét Or Gozanival, Orvos, PhD, a Stanford biológia professzora és Dr. Morris Herzstein biológiaprofesszor; Raul Andino, PhD, az UCSF mikrobiológia és immunológia professzora; és Nevan Krogan, PhD, az UCSF celluláris és molekuláris farmakológiájának professzora. A főszerzők Jonathan Diep volt stanfordi végzős hallgató, PhD, és Stanford posztdoktori tudósok, Yaw Shin Ooi, PhD, és Alex Wilkinson, PhD.
Az egyik legismertebb és féltettebb enterovírus a poliovírus. Egészen az 1950 -es évek hatékony védőoltásának megjelenéséig, a vírus évente sok ezer gyermek számára okoz bénulást és halált csak az Egyesült Államokban. 2014 óta, egy másik típusú enterovírus, EV-D68, kétéves rendszerességgel járó poliolisztikus betegségben szenvedett, akut petyhüdt myelitis, az Egyesült Államokban és Európában. Más enterovírusok agyvelőgyulladást és szívizomgyulladást okozhatnak - az agy és a szív gyulladását, illetőleg.
Mint minden vírus, az enterovírusok könnyedén utaznak. Megismételni, kihasználják a fehérjéket az általuk fertőzött sejtekben.
Annak érdekében, hogy lássuk, milyen fehérjék vannak az emberi sejtekben az enterovírusos termékenység szempontjából, a nyomozók a Carette laboratóriumában kifejlesztett genomszintű szitát használták. Tenyésztett emberi sejtek sorát hozták létre, amelyeket az enterovírusok megfertőzhetnek. A kutatók ezután génszerkesztéssel véletlenszerűen letiltottak egy -egy gént minden sejtben. A kapott kultúra tartalmazta, összességében, olyan sejtek, amelyekből hiányzik a genomunk minden génje.
A tudósok megfertőzték a tenyészetet RV-C15-tel, rhinovírus, amelyről ismert, hogy súlyosbítja az asztmát gyermekeknél, majd EV-C68, akut petyhüdt myelitisben szenved. Minden egyes esetben, egyes sejteknek sikerült túlélniük a fertőzést, és telepeket telepíteniük. A tudósok meg tudták állapítani, hogy az egyes túlélő telepek melyik génjét ütötték ki az üzemből. Míg az RV-C15 és az EV-D68 egyaránt enterovírus, taxonómiailag különböznek egymástól, és különböző gazdasejtfehérjékre van szükségük a replikációs stratégiák végrehajtásához. Így, a legtöbb emberi gén, amely kódolja a fehérjéket, minden egyes virális típus eltérő volt a fejlődéshez, is. De csak néhány egyedi gén volt, amelyek hiánya megfojtotta mindkét típus azon képességét, hogy bejutjanak a sejtekbe, megismételni, kiszabadulnak mobil szállodai szobáikból és új cellákba támadnak. Az egyik ilyen gén különösen kiemelkedett. Ez a gén a SETD3 nevű enzimet kódolja. "Egyértelműen elengedhetetlen volt a vírusos sikerhez, de nem sokat tudtak róla, - mondta Carette.
A tudósok SETD3-mentes emberi sejttenyészetet állítottak elő, és megpróbálták megfertőzni őket különböző típusú enterovírusokkal-EV-D68, poliovírus, három különböző típusú rhinovírus és két fajta coxsackievirus, ami szívizomgyulladást okozhat. Ezen vírusok egyike sem tud replikálódni a SETD3-hiányos sejtekben, bár mindegyik képesnek bizonyult olyan sejtek zsákmányolására, amelyek SETD3-termelő képességét helyreállították.
A kutatók megfigyelték az 1, 000-szeres csökkenés a vírusreplikáció mértékében az emberi sejtekben, amelyekben nincs SETD3, a kontrollokhoz képest. A SETD3 funkció kiiktatása különböző rhinovírusokkal vagy EV-D68-mal fertőzött humán hörgőhámsejtekben, körülbelül 100-szoros replikációval.
A SETD3 hiányára biológiailag kifejlesztett egerek látszólag egészséges felnőttkorra nőttek és termékenyek voltak, mégis áthatolhatatlanok voltak két különböző enterovírus által okozott fertőzésektől, amelyek bénító és halálos agyvelőgyulladást okozhatnak, még akkor is, ha ezeket a vírusokat közvetlenül az egerek agyába fecskendezik nem sokkal az új születésük után.
"A normál egerekkel ellentétben a SETD3-hiányos egereket teljesen nem érintette a vírus, "Carette mondta." A vírus volt az, ami elpusztult a vízben, nem az egér. "
Enterovírusok, a tudósok megtanulták, nem használhatják a SETD3 azon részét, amelyet a sejtek rutin enzimatikus tevékenységhez használnak. Helyette, az enterovírusok kosara egy olyan fehérje körül, amelynek kölcsönhatása a SETD3 molekula egy másik részével, valamilyen ismeretlen módon, replikációjukhoz szükséges.
"Ez reményt ad számunkra, hogy széles körű vírusellenes hatóanyagot tudunk kifejleszteni nemcsak a megfázás, de talán minden enterovírus ellen is, anélkül, hogy megzavarnánk a SETD3 normál működését sejtjeinkben, - mondta Carette.
Carette és Gozani a Stanford Bio-X és a Stanford Anya- és Gyermekegészségügyi Kutatóintézet tagjai, valamint a Stanford ChEM-H kari ösztöndíjasai. Gozani a Stanfordi Rákkutató Intézet tagja.