Klivlando klinikos virusologijos tyrėjai nustatė, kad specifinis baltymų modifikavimas imuninio baltymo MDA5 yra raktas į tai, kaip žmogaus kūnai nustato ir reaguoja į virusus bei viruso replikaciją.
Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai Leidinyje paaiškinta, kaip dvi baltymų modifikacijos suaktyvina MDA5, esminį imuninį baltymą, kad būtų galima jausti įsibrovėlius, apriboti viruso replikaciją ir kovoti su infekcijomis. Šis procesas yra labai svarbus norint išvengti tokių rezultatų kaip viruso sukeltas širdies uždegimas.
Šiame naujausiame leidinyje grindžiamas „Cleveland Clinic“ Floridos tyrimų ir inovacijų centro mokslo direktorės Michaela Gack laboratorija, kuria siekiama pagerinti mūsų supratimą apie tai, kaip kūnai nustato virusus. Komandos ilgalaikis tikslas yra išversti šias išvadas į antivirusinį gydymą, kuris gali kovoti su keliais virusais.
Baltymų modifikacijos yra papildomos molekulės arba cheminės grupės, pridedamos prie baltymo, po jo pagaminimo. Genai pateikia instrukcijas, kaip sukurti baltymus molekulę pagal molekulę, tačiau molekulė nėra baigta po to, kai šis procesas bus baigtas.
Tada ląstelių fermentai prideda naujų elementų į baltymą, kad nustatytų juos tam tikroms funkcijoms arba pažymėtų baltymą sunaikinimui. Šios baltymų modifikacijos leidžia mūsų kūnui reguliuoti tam tikrus procesus arba juos visiškai sustabdyti.
MDA5 yra baltymas, dalyvaujantis pirmame žingsnyje, kaip žmogaus kūnai nustato virusus. MDA5 yra specifinių vietų, kur baltymų modifikavimas vyksta kaip dalis pirmojo etapo reaguojant į virusą. Mažas baltymas, vadinamas ISG15, prisirišia prie šių vietų – proceso, vadinamo izyliacija, paaiškina pirmąjį tyrimo autorių, Lucky Sarkar, Ph.D., podoktorantūros tyrėjas dr. Gacko laboratorijoje.
Norėdami ištirti, kaip kritinis šis specifinis baltymų modifikavimas yra virusų jutimo metu, tyrėjai dirbo su „Case Western Reserve“ transgenine ir taikymo priemone, kad sukurtų ikiklinikinį modelį, kuriame būtų MDA5 versija, kuriai trūko svetainių, reikalingų pritvirtinti ISG15.
„Pašalinus baltymų gebėjimą modifikuoti, jis turėjo beveik tokį patį poveikį, kaip ir jo ištrynimą“, – teigė dr. Sarkar. „Duomenys rodo, kad MDA5 ISG15 modifikacija yra labai svarbus norint suaktyvinti įgimtą imunitetą – pirmoji kūno gynybos linija.”
Be MDA5 izgiliacijos, ikcefalomiookardito viruso (EMCV) infekcijos ikiklinikiniai modeliai buvo sunkesni. Viruso replikacija ir širdies uždegimas žymiai padidėjo.
Ankstesnis dr. Gacko laboratorijos darbas parodė, kad MDA5 jaučia daugybę kitų virusų šeimų, įskaitant koronavirusus ir uodų transformuotas ligas.
„Mes pademonstravome, kad MDA5 naudoja isgilinimą, kad pajustų virusinius įsibrovėlius, kai jie patenka į mūsų kūną“, – sako dr. Gackas. „MDA5 iSgilinimas yra pagrindinis mechanizmas, padedantis mūsų imuninei sistemai reaguoti į įvairius virusus. Suprasti šiuos pagrindinius procesus, susijusius su tuo, kaip kūnas nustato įsibrovėlį, yra labai svarbus kuriant plačiai antivirusinius gydymo būdus.”
Drs. Gackas ir Sarkaras sako, kad jų išvados gali būti pirmasis žingsnis kuriant plataus spektro antivirusinį. Dabartiniai kovos su virusais tyrimai daugiausia dėmesio skiria virusui būdingos vakcinos ar antivirusiniai gydymo būdai, aiškina dr. Gackas. Nors tai yra puikios priemonės, skirtos užkirsti kelią specifinėms infekcijoms, tačiau jos yra pritaikytos kiekvienam virusui ar net tik vieną viruso padermę.
„Šiuo metu mes klausiame, ar galime modifikuoti šias baltymų modifikacijas, kad padidintume natūralų įgimtą imuninį atsaką kuriant plačiai antivirusinį požiūrį į įvairias virusines infekcijas“, – sako dr. Gackas. „Tai būtų naujų patogenų žaidimų keitiklis ir situacijose, kai tradiciniai požiūriai žlugo.”