Zwiększanie możliwości układu odpornościowego w zakresie zapobiegania infekcjom
Złożona sieć komórek, narządów i białek tworzących ludzki układ odpornościowy stanowi pierwszą linię obrony przed chorobami. Choć układ ten wykonuje ogrom pracy patrolując cały organizm i eliminując szkodliwych intruzów, takich jak wirusy i bakterie, czasami potrzebuje odrobiny wsparcia w postaci szczepionek lub leków. A gdybyśmy mogli zrobić więcej, aby pomóc układowi odpornościowemu lepiej reagować na zakażenia? „Zrozumienie sposobu, w jaki układ odpornościowy wchodzi w interakcje z określonymi wirusami i jak wpływa to na patogenezę zakażeń wirusowych, może być kluczem do opracowania ulepszonych szczepionek, nowych leków przeciwwirusowych i zaawansowanych narzędzi diagnostycznych”, wyjaśnia Søren Riis Paludan, profesor biomedycyny na Uniwersytecie w Aarhus. Dzięki wsparciu ze środków finansowanego przez Unię Europejską projektu ENVISION, Paludan zamierza stworzyć taki klucz. „Naszym celem jest wskazanie nowych mechanizmów, za pomocą których komórki zwalczają infekcje, jednocześnie dostarczając informacji na temat komórkowych szlaków sygnałowych, które wspierają obronę przeciwko chorobom podczas zakażeń”, dodaje.
Droga do nowych leków przeciwko opryszczkowemu zapaleniu mózgu
Najważniejszym wynikiem badań prowadzonych w ramach projektu jest odkrycie TMEFF1 - pierwszego specyficznego dla neuronów przeciwwirusowego czynnika ograniczającego opryszczkowe zapalenie mózgu u ludzi. To stosunkowo rzadka, choć niezwykle poważna choroba, która występuje, gdy wirus opryszczki pospolitej (HSV) przenosi się do mózgu i zakaża jego komórki. „Z jednej strony wykazaliśmy, że obecność TMEFF1 może pomóc w zapobieganiu zakażeniu mózgu przez wirus HSV poprzez ograniczenie jego zdolności do wnikania do neuronów kory mózgu. Z drugiej zaś udowodniliśmy, w jaki sposób dziedziczny niedobór TMEFF1 czyni daną osobę bardziej podatną na infekcję”, wyjaśnia Paludan. Zdaniem Paludana, czynnik TMEFF1 może zostać wykorzystany na potrzeby opracowania nowych sposobów leczenia opryszczkowego zapalenia mózgu.
Eliminacja wirusów przed zakażeniem
W ramach projektu wspieranego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych naukowcy również szlak czynnika indukowanego hipoksją (HIF) - komórkowy system sygnalizacji, który reguluje reakcje komórkowe na niski poziom tlenu, a także autofagię - proces komórkowy, który powoduje samozniszczenie uszkodzonych lub niepotrzebnych komórek. „Odkryliśmy kluczowy wpływ HIF i autofagii na wczesną obronę gospodarza dzięki eliminacji lub redukcji liczby wielu wirusów, zanim są w stanie wywołać poważne zakażenie”, zauważa Paludan. Naukowcy wykorzystali analizy molekularne i modele mysie, aby określić, w jaki sposób aktywowany przez DNA szlak immunologiczny cGAS-STING jest aktywowany podczas zakażenia wirusami DNA. „Odkryliśmy, że szlak ten jest niezbędny do aktywacji obrony gospodarza w mózgu, głównie w komórkach zwanych mikroglejem”, dodaje Paludan.
Badanie nowych mechanizmów przeciwwirusowych
Oprócz wielu osiągnięć naukowych, zespół projektu szkolił również kolejne pokolenie naukowców zajmujących się biomedycyną. Wspólnie z Paludanem badacze będą teraz starali się badać nowe mechanizmy przeciwwirusowe, ze szczególnym uwzględnieniem mózgu. Będą również pracować nad scharakteryzowaniem fizjologicznego działania tych mechanizmów w chorobach wirusowych. „Projekt ENVISION dobiegnie końca, ale będziemy kontynuować pracę nad niektórymi z najważniejszych odkryć, ponieważ wciąż możemy dowiedzieć się wielu rzeczy o tych nowych cząsteczkach i ścieżkach”, podsumowuje Paludan.
Słowa kluczowe
ENVISION, układ odpornościowy, zakażenie, przeciwwirusowe, szczepionki, choroba, medycyna, opryszczkowe zapalenie mózgu, wirus opryszczki pospolitej, biomedycyna
