Nowe tropy w badaniach nad grypą
Według wyników dwóch nowych projektów badawczych, które zostały opublikowane w czasopiśmie Cell, naukowcy dążący do powstrzymania rozprzestrzeniania się szczepu H1N1 grypy, odnaleźli setki nowych tropów. Dwa międzynarodowe zespoły badawcze przyjęły kompleksowe podejście do badania związków pomiędzy szczepem H1N1 a jego interakcjami z komórkami człowieka. Wyniki badań mogą przyczynić się do powstania zarówno nowych terapii, jak i nowych narzędzi do produkcji szczepionki. "Zupełnie inaczej nawiguje się z mapą niż bez niej" - mówi dr Aviv Regev z Broad Institute MIT i Harvardu w USA, jeden z autorów raportu z pierwszego projektu. "Bez mapy można badać bardzo mały skrawek, poruszając się tylko w jego pobliżu. To może być białko, o którym coś wiadomo i wokół którego prowadzone są poszukiwania. Globalna mapa pozwala na odkrywanie niezbadanych lądów. To jak odkrywanie Ameryki. Nadal musimy się jeszcze wiele nauczyć, ale przynajmniej wiadomo, że tam jest." Dr Regev wraz z zespołem dokonał pewnych interesujących odkryć, między innymi faktu, że wirus H1N1 zmienia ekspresję białek gospodarza w wirusowym materiale genetycznym oraz w reakcji zapalnej organizmu na wirusa. Badania wykazały również inne, nieoczekiwane czynniki, takie jak pewne białka gospodarza i wirusa odgrywające rolę w infekcji wirusowej i reakcji gospodarza, w tym sieć białek, która wiąże kwas rybonukleinowy (RNA). Białka te są komponentami ścieżki sygnalizacyjnej, która bierze udział w proliferacji komórek. Zespół badawczy przeprowadził testy molekularne interakcji fizycznych między białkami wirusa i gospodarza oraz genotypowe profilowanie ekspresji komórek człowieka zakażonych H1N1. W wyniku powyższych testów wytypowano ponad 1.700 genów-kandydatów, które mogą odgrywać istotną rolę w infekcji H1N1 lub reakcji na nią gospodarza. Każdy z tych genów został następnie usunięty z komórek płuc człowieka, aby ustalić, który z nich wpływa na replikację wirusa H1N1. Wyniki badań wykazały, że białka wirusa pełnią wiele różnych funkcji. "Jesteśmy pod wrażeniem, jak wiele białek gospodarza wchodzi w interakcję z każdym białkiem wirusa" - mówi dr Regev. W ramach drugich badań, naukowcy wykorzystali interferencję RNA do "wyłączania" jednego po drugim genów komórek gospodarza, aby odkryć który z nich zmienia sposób rozprzestrzeniania się grypy w komórkach. Wyniki wskazały na 120 kluczowych genów, które mogą odgrywać istotną rolę w badaniach nad wirusem H1N1. Zespół odkrył, że jedna szczególna rodzina białek, zwana IFITM, wydaje się być szczególnie ważnym komponentem pomagającym w zatrzymaniu wirusa H1N1. "Nasze białko jest pobudzane przez interferon, blokując wirus na wejściu" - mówi dr Stephen Elledge z MIT w USA, wyjaśniając, że wytwarzanie interferonu przez komórkę, która wyczuje, że została zaatakowana przez wirusa, jest sygnałem alarmowym dla innych komórek. "Pozbycie się IFITM powoduje wzrost efektywności replikacji wirusa od 5 do 10 razy. Tylko te białka blokują 80-90% siły wirusa." Dr Elledge jest przekonany, że różnice w ilości IFITM u ludzi mogą odpowiadać za różne stopnie ciężkości przypadków grypy. "Naturalna zmienność [tego genu] może z łatwością przekładać się na odporność lub wrażliwość" - stwierdza. "Wiemy, że pewne osoby zapadają na grypę, która zwala je z nóg, podczas gdy inne zaledwie pociągają nosem." W podsumowaniu czytamy: "Jeżeli białka IFITM również ograniczają częstotliwość infekcji wirusem grypy typu A u innych organizmów takich jak kurczaki, których zarodki są wykorzystywane do pasażowania osłabionych wirusów w produkcji szczepionki, zahamowanie ekspresji białka IFITM mogłoby skrócić czas tej produkcji, a tym samym zwiększyć jej wydajność. Jest to kluczowy problem utrudniający produkcję szczepionki w kontekście obecnej pandemii grypy [H1N1]."