Pesquisadores de Stanford-UCSF relatam nova cura para o resfriado comum em células humanas e camundongos

Desativar temporariamente uma única proteína dentro de nossas células pode nos proteger contra o resfriado comum e outras doenças virais, de acordo com um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de Stanford e da Universidade da Califórnia-San Francisco.

p As descobertas foram feitas em culturas de células humanas e em camundongos.

p Nossas avós sempre nos perguntaram, 'Se você é tão inteligente, por que você não encontrou uma cura para o resfriado comum ?. Agora temos uma nova maneira de fazer isso. "

Jan Carette, PhD, professor associado de microbiologia e imunologia

p A abordagem de direcionar proteínas em nossas próprias células também funcionou para impedir os vírus associados à asma, encefalite e poliomielite.

p Resfriados, ou infecções respiratórias superiores não relacionadas à influenza, são na maior parte um incômodo de uma semana. Eles também são as doenças infecciosas mais comuns do mundo, custando à economia dos Estados Unidos cerca de US $ 40 bilhões por ano. Pelo menos metade de todos os resfriados são resultado de infecções por rinovírus. Existem cerca de 160 tipos conhecidos de rinovírus, o que ajuda a explicar por que pegar um resfriado não o impede de pegar outro um mês depois. Para piorar as coisas, rinovírus são altamente propensos a mutações e, como resultado, rápido para desenvolver resistência aos medicamentos, bem como para escapar à vigilância imunológica decorrente de uma exposição prévia ou de uma vacina.

p Em um estudo a ser publicado online em 16 de setembro em Nature Microbiology , Carette e seus associados encontraram uma maneira de interromper uma ampla gama de enterovírus, incluindo rinovírus, de se replicar dentro de células humanas em cultura, bem como em ratos. Eles realizaram essa façanha desativando uma proteína, em células de mamíferos e que todos os enterovírus parecem precisar para se replicar.

p Carette compartilha a autoria sênior com Or Gozani, MD, PhD, professor de biologia em Stanford e o professor de biologia Dr. Morris Herzstein; Raul Andino, PhD, professor de microbiologia e imunologia na UCSF; e Nevan Krogan, PhD, professor de farmacologia celular e molecular na UCSF. Os autores principais são o ex-aluno de graduação de Stanford Jonathan Diep, PhD, e estudiosos de pós-doutorado em Stanford Yaw Shin Ooi, PhD, e Alex Wilkinson, PhD.

Bem conhecido e temido

p Um dos enterovírus mais conhecidos e temidos é o poliovírus. Até o advento de uma vacina eficaz na década de 1950, o vírus causou paralisia e morte para muitos milhares de crianças a cada ano apenas nos Estados Unidos. Desde 2014, outro tipo de enterovírus, EV-D68, foi implicada em explosões bienais intrigantes de uma doença semelhante a um poliol, mielite flácida aguda, nos Estados Unidos e na Europa. Outros enterovírus podem causar encefalite e miocardite - inflamação do cérebro e do coração, respectivamente.

p Como todos os vírus, enterovírus viajam levemente. Replicar, eles se aproveitam das proteínas das células que infectam.

p Para ver quais proteínas nas células humanas são cruciais para a fecundidade enteroviral, os investigadores usaram uma tela genômica desenvolvida no laboratório de Carette. Eles geraram uma linha de cultura de células humanas que os enterovírus podiam infectar. Os pesquisadores então usaram a edição de genes para desativar aleatoriamente um único gene em cada uma das células. A cultura resultante continha, no agregado, células sem um ou outro de cada gene em nosso genoma.

p Os cientistas infectaram a cultura com RV-C15, um rinovírus conhecido por exacerbar a asma em crianças, e então com EV-C68, implicado na mielite flácida aguda. Em cada caso, algumas células conseguiram sobreviver à infecção e gerar colônias. Os cientistas foram capazes de determinar qual gene em cada colônia sobrevivente havia sido desativado. Embora ambos RV-C15 e EV-D68 sejam ambos enterovírus, eles são taxonomicamente distintos e requerem diferentes proteínas da célula hospedeira para executar suas estratégias de replicação. Então, a maioria dos genes humanos que codificam as proteínas que cada tipo viral precisava para prosperar eram diferentes, também. Mas havia apenas um punhado de genes individuais cuja ausência sufocava a capacidade de ambos os tipos de entrar nas células, replicar, saem de seus quartos de hotel com celular e invadem novas células. Um desses genes em particular se destacou. Este gene codifica uma enzima chamada SETD3. "Era claramente essencial para o sucesso viral, mas não se sabia muito sobre isso, "Carette disse.

p Os cientistas geraram uma cultura de células humanas sem SETD3 e tentaram infectá-las com vários tipos diferentes de enterovírus - EV-D68, poliovírus, três tipos diferentes de rinovírus e duas variedades de coxsackievírus, que pode causar miocardite. Nenhum desses vírus pode se replicar nas células deficientes em SETD3, embora todos tenham se mostrado capazes de pilhar células cuja capacidade de produção de SETD3 foi restaurada.

p Os pesquisadores observaram um 1, Redução de 000 vezes em uma medida de replicação viral dentro de células humanas sem SETD3, em comparação com os controles. Eliminação da função SETD3 em células epiteliais brônquicas humanas infectadas com vários rinovírus ou com replicação de corte EV-D68 em cerca de 100 vezes.

Ratos impermeáveis

p Camundongos submetidos à bioengenharia para carecer completamente de SETD3 cresceram até a idade adulta aparentemente saudável e eram férteis, ainda assim, eles eram imunes à infecção por dois enterovírus distintos que podem causar encefalite paralítica e fatal, mesmo quando esses vírus foram injetados diretamente no cérebro dos ratos logo após o nascimento.

p "Em contraste com os ratos normais, os camundongos deficientes em SETD3 não foram completamente afetados pelo vírus, "Carette disse." Era o vírus que estava morto na água, não o mouse. "

p Enterovírus, os cientistas aprenderam, não têm uso para a seção de SETD3 que as células empregam para a atividade enzimática de rotina. Em vez de, enterovírus carregam em torno de uma proteína cuja interação com uma parte diferente da molécula SETD3, de alguma forma ainda desconhecida, é necessário para sua replicação.

p "Isso nos dá esperança de que possamos desenvolver um medicamento com ampla atividade antiviral não apenas contra o resfriado comum, mas talvez todos os enterovírus, sem mesmo perturbar a função regular de SETD3 em nossas células, "Carette disse.

p Carette e Gozani são membros do Stanford Bio-X e do Stanford Maternal &Child Health Research Institute, bem como membros do corpo docente de Stanford ChEM-H. Gozani é membro do Stanford Cancer Institute.

• Alterações bacterianas intestinais influenciam os resultados do tratamento do lúpus na gravidez
• Novo esforço para estudar gases gastrointestinais e sua influência nos distúrbios intestinais