Raziskovalci Stanford-UCSF poročajo o novem zdravljenju prehlada v človeških celicah in miših

Začasno onemogočanje enega samega proteina v naših celicah bi nas lahko zaščitilo pred prehladom in drugimi virusnimi boleznimi, glede na študijo, ki so jo vodili raziskovalci na Univerzi Stanford in Univerzi v Kaliforniji-San Francisco.

Ugotovitve so bile narejene v človeških celičnih kulturah in pri miših.

Babice so nas vedno spraševale, 'Če si tako pameten, zakaj niste pripravili zdravila za prehlad ?. Zdaj imamo nov način za to. "

Jan Carette, Doktor znanosti, izredni profesor mikrobiologije in imunologije

Pristop ciljanja beljakovin v lastnih celicah je deloval tudi pri preprečevanju virusov, povezanih z astmo, encefalitis in otroška paraliza.

Prehlad, ali okužbe zgornjih dihal, ki niso povezane z gripo, so večinoma tedenska nadloga. So tudi najpogostejša nalezljiva bolezen na svetu, gospodarstvo Združenih držav stalo približno 40 milijard dolarjev na leto. Vsaj polovica vseh prehladov je posledica okužbe z rinovirusi. Obstaja približno 160 znanih vrst rinovirusov, ki pomaga razložiti, zakaj vas prehlad ne prepreči, da bi se mesec pozneje zboleli za drugim. Poslabšanje stvari, rinovirusi so zelo nagnjeni k mutacijam in kot rezultat, hitro razvije odpornost na zdravila, pa tudi izogibanje imunskemu nadzoru, ki ga je povzročila predhodna izpostavljenost ali cepivo.

V študiji, ki bo 16. septembra objavljena na spletu Mikrobiologija narave , Carette in njegovi sodelavci so našli način, kako ustaviti široko paleto enterovirusov, vključno z rinovirusi, od razmnoževanja v človeških celicah v kulturi, pa tudi pri miših. Ta podvig so dosegli z onemogočanjem beljakovin, v celicah sesalcev in za katere se zdi, da morajo vsi enterovirusi razmnoževati.

Carette deli višje avtorstvo z Or Gozanijem, MD, Doktor znanosti, profesor biologije na Stanfordu in profesor biologije dr. Morris Herzstein; Raul Andino, Doktor znanosti, profesor mikrobiologije in imunologije na UCSF; in Nevan Krogan, Doktor znanosti, profesor celične in molekularne farmakologije na UCSF. Glavna avtorja sta nekdanji podiplomski študent Stanforda Jonathan Diep, Doktor znanosti, in Stanfordski podoktorski učenjak Yaw Shin Ooi, Doktor znanosti, in Alex Wilkinson, Dr.

Dobro znano in strah

Eden najbolj znanih in najbolj strašnih enterovirusov je poliovirus. Do pojava učinkovitega cepiva v petdesetih letih 20. virus je samo v Združenih državah vsako leto povzročil paralizo in smrt za več tisoč otrok. Od leta 2014, druga vrsta enterovirusa, EV-D68, je bil vpleten v zmedene dvoletne izbruhe bolezni, podobne otroški paralizi, akutni flakcidni mielitis, v ZDA in Evropi. Drugi enterovirusi lahko povzročijo encefalitis in miokarditis - vnetje možganov in srca, oz.

Kot vsi virusi, enterovirusi potujejo rahlo. Če želite ponoviti, izkoriščajo beljakovine v celicah, ki jih okužijo.

Če želite videti, katere beljakovine v človeških celicah so ključne za plodnost enterovirusov, preiskovalci so uporabili genomski zaslon, razvit v Carettovem laboratoriju. Ustvarili so kultivirano linijo človeških celic, ki bi jih lahko okužili z enterovirusi. Raziskovalci so nato z urejanjem genov naključno onemogočili en sam gen v vsaki celici. Nastala kultura je vsebovala, skupaj, celice, ki nimajo enega ali drugega gena v našem genomu.

Znanstveniki so kulturo okužili z RV-C15, rinovirus, za katerega je znano, da poslabša astmo pri otrocih, in nato z EV-C68, vpleten v akutni flakcidni mielitis. V vsakem primeru, nekaterim celicam je uspelo preživeti okužbo in sprostiti kolonije. Znanstveniki so lahko ugotovili, kateri gen v vsaki preživeli koloniji je bil izločen iz obratovanja. Medtem ko sta RV-C15 in EV-D68 oba enterovirusa, so taksonomsko ločeni in potrebujejo različne proteine ​​gostiteljske celice za izvajanje svojih strategij razmnoževanja. Torej, večina človeških genov, ki kodirajo proteine ​​vsake vrste virusa, potrebne za uspeh, je bila drugačna, tudi. Vendar je bilo le nekaj posameznih genov, katerih odsotnost je zadušila sposobnost obeh vrst, da pridejo v celice, ponoviti, izpustili iz mobilnih hotelskih sob in vdrli v nove celice. Še posebej je izstopal eden od teh genov. Ta gen kodira encim, imenovan SETD3. "To je bilo očitno bistveno za uspeh virusa, vendar o tem ni bilo veliko znanega, «Je rekla Carette.

Znanstveniki so ustvarili kulturo človeških celic brez SETD3 in jih poskušali okužiti z več različnimi vrstami enterovirusa-EV-D68, poliovirus, tri različne vrste rinovirusa in dve vrsti koksaki virusa, kar lahko povzroči miokarditis. Noben od teh virusov se ni mogel razmnoževati v celicah s pomanjkanjem SETD3, čeprav se je izkazalo, da so vse sposobne oropati celice, katerih sposobnost za proizvodnjo SETD3 je bila obnovljena.

Raziskovalci so opazili 1, 000-kratno zmanjšanje mere replikacije virusa v človeških celicah brez SETD3, v primerjavi s kontrolami. Izločanje funkcije SETD3 v človeških epitelijskih celicah bronhijev, okuženih z različnimi rinovirusi ali z EV-D68, približno 100-krat zmanjšano replikacijo.

Neprepustne miši

Biološko inženirsko oblikovane miši, ki jim v celoti primanjkuje SETD3, so zrasle do očitno zdrave odraslosti in bile plodne, vendar niso bili odporni na okužbo dveh različnih enterovirusov, ki lahko povzročita paralitični in usodni encefalitis, tudi ko so bili ti virusi vbrizgani neposredno v možgane miši kmalu po njihovem novorojenem.

"V nasprotju z običajnimi mišmi, virus na miši s pomanjkanjem SETD3 popolnoma ni vplival, "Je rekla Carette." V vodi je bil mrtev virus, ne miška. "

Enterovirusi, so znanstveniki izvedeli, nimajo koristi za odsek SETD3, ki ga celice uporabljajo za rutinsko encimsko aktivnost. Namesto tega enterovirusi vozijo okoli proteina, katerega interakcija z drugačnim delom molekule SETD3, na nek še neznan način, je potrebno za njihovo replikacijo.

"To nam daje upanje, da bomo lahko razvili zdravilo s širokim protivirusnim delovanjem proti ne samo prehladu, ampak morda tudi vsem enterovirusom, ne da bi pri tem celo motili redno delovanje SETD3 v naših celicah, «Je rekla Carette.

Carette in Gozani sta člana Stanford Bio-X in Stanfordskega raziskovalnega inštituta za zdravje mater in otrok, pa tudi profesorji Stanford ChEM-H. Gozani je član Stanfordskega inštituta za raka.

• Bakterijske spremembe v črevesju vplivajo na rezultate zdravljenja lupusa v nosečnosti
• Nova prizadevanja za preučevanje gastrointestinalnih plinov in njihov vpliv na črevesne motnje