Zikos virusas ir dengės karštligės virusas yra labai artimi giminaičiai. Abu yra uodų plintantys flavivirusai ir abu specializuojasi užkrečiant šeimininko dendritines ląsteles.
Bet tyrimas Gamtos ryšiaivadovaujami La Jolla imunologijos instituto (LJI) ir UC Diego mokslininkų, rodo, kad šie du virusai turi labai skirtingus būdus, kaip mus serga.
„Zika“ virusas naudoja slaptą režimą. Zikos virusas slenka į dendritines ląsteles ir blokuoja dendritines ląsteles nuo įspėjimo apie netoliese esančias T ląsteles į pavojų. Tai klasikinis siaubo filmas „Cliché“ – „Creeper“ jau yra namuose, o telefono linijos buvo nukirptos.
Dengės karštligės virusas teikia pirmenybę šokui ir baimei. Dengės karštligės virusas stumia dendritines ląsteles, kad pašalintų molekules, vadinamos priešuždegiminiais citokinais, kurie imuninę sistemą siunčia į overdrive. Virusas plinta į naujas ląsteles šeimininkams, nes kūnas susiduria su šiuo didžiuliu imuniniu atsaku.
Šių skirtingų infekcijos strategijų supratimas yra labai svarbus kuriant gelbėjimosi vakcinas, sako LJI profesorius Sujan Shresta, Ph.D. Jos komanda stengiasi sukurti vakcinas, kurios panaudoja T viruso kovos su ląstelėmis, siekdamos kovoti su Zikos virusu, dengės karštligės virusu ir kitomis flavivirusais, turinčiais pandemijos potencialą.
„Mūsų pagrindinis tikslas yra sukurti vakcinas nuo šių labai sunkių virusų“,-sako Shresta, kartu su naujuoju tyrimu su UC San Diego profesoriumi Aaronu Carlinu, MD, Ph.D. „Suprasti, kaip šie virusai manipuliuoja imuniniu atsaku, gali padėti sukurti geriausio vakcinos metodą.”
Kodėl zika infekuotos dendritinės ląstelės negali kreiptis pagalbos
Šis naujas bendradarbiavimas yra pirmasis, kuris tiksliai parodo, kaip „Zika“ virusas įvykdo savo slaptą išpuolį. Naudodamiesi Carlino pradininku, kurio metu Carlinas per savo podoktorantūros darbą UC San Diego ir LJI, tyrėjai išskirė tik Zika arba dengės kartos užkrėstas dendritines ląsteles, gautas iš žmogaus kraujo mėginių. Tada jie ištyrė genų ekspresiją šiose ląstelėse, kad pamatytų, kaip jos reagavo į infekciją.
Zikos infekuotos dendritinės ląstelės padarė labai mažai-ir tyrėjai pagaliau galėjo pamatyti kodėl. Jie nustatė, kad Zikos virusas aktyviai slopina svarbią molekulę ląstelėse, vadinamoje NF-κB p65. Be NF-κB p65, dendritinės ląstelės įstrigo nesubrendusioje būsenoje ir negali skatinti T ląstelių kovoti su infekcija.
Priešingai, dengės karštligės virusas iš tikrųjų skatina dendritines ląsteles, kad būtų daug priešuždegiminių citokinų ir agresyviai reaguoja į viruso buvimą.
Šis atradimas padeda paaiškinti, kodėl daugeliui žmonių išsivysto silpnesnis imuninis atsakas į Zikos virusą, palyginti su dengės karštligės virusu, sako Ying -ting Wang, Ph.D, buvęs LJI podoktorantūros bendradarbis ir pirmasis šio tyrimo autorius. Naujasis tyrimas taip pat parodo, kaip Zikos virusas sugeba nutraukti imuninę gynybą placentoje, kad užkrėstų besivystančius vaisius.
„Zikos virusas slopina bet kokį produktyvų dendritinių ląstelių atsaką“, – sako Carlin. „Mes manome, kad tai yra jo patogenezės, jos sugebėjimo tyliai plisti ir išlikti žmonėms raktas, kurį jis užkrečia”.
Šiuo metu nėra veiksmingų vakcinų ar terapijos prieš Zikos virusą ar dengės karštligės virusą. Nauji išvados gali padėti mokslininkams pergudrauti šiuos virusus.
„Žvelgiant į šias žmogaus ląstelių kultūras, žmonės padeda suprasti, kas vyksta žmonėms“, – sako Shresta. „Mūsų išvados informuoja, kaip mes galime sukurti vakcinas ir antivirusinius vaistus, kurie manipuliuoja šiais ląstelių keliais.”
Kodėl Zika ir dengės karštligės vakcinos yra kritinės
Shresta ir Carlin nori judėti į priekį atlikdami Flaviviruso tyrimus. Jie žino, kad nėra laiko prarasti.
Daugelis uodų plintančių virusų greitai plinta, nes ligą nešiojantys AEDES uodai išsiplečia į naujas buveines. Tiesą sakant, praėjusiais metais buvo blogiausia, kai buvo pranešta apie dengės karštligės viruso atvejus. Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis, 2024 m. Dengės karštligės virusas, užkrėstas nuo 100 iki 400 milijonų žmonių 2024 m. Šie atvejai apėmė pirmuosius vietinių dengės karštligės viruso infekcijos atvejus San Diego grafystėje.
Daugelis flavivirusų taip pat turi pandeminį potencialą. 2024 m. Ataskaitoje, kuris išvardijo Zikos virusą, dengės karštligės virusą, Vakarų Nilo virusą, erkių plintantį encefalito virusą ir geltonojo karščiavimo virusą tarp geriausių patogenų tyrimų „prioritetų nustatymui“, ruošiantis kitai pandemijai.
Pastaraisiais metais Shresta stebėjo šių virusų plitimą. Kaip ji paaiškina, daugelis šių virusų sutampa tose pačiuose regionuose. Dėl to milijonams žmonių rizikuoja užsikrėsti įvairiais flavivirusais, kurie puola dendritines ląsteles iš skirtingų kampų.
„Shresta“ vadovauja LJI pastangoms sukurti „pan-flaviviruso“ vakciną, kuri vienu metu galėtų kovoti su daugybe flavivirusų.
„Mūsų iššūkis yra sukurti vakcinas, kurios būtų saugios ir veiksmingos ne tik vienam virusui, bet ir visoms šioms glaudžiai susijusiems flavivirusams“, – sako Shresta.
Tuo pat metu Carlinas nori sukurti antivirusinius vaistus, kurie gali trukdyti Zikos gebėjimui slopinti NF-κB p65. Jis taip pat norėtų tiksliai ištirti, kaip dengės karštligės virusas pervertina imuninę sistemą.
„Supratimas, kaip dengės karštligės virusas skatina tą šoką panašų fenotipą žmonėms, leistų atlikti tikslų gydymą, kuris neleidžia mirtis ir hospitalizuoti, neslopindamas mūsų imuninės sistemos gebėjimo išvalyti virusą“,-sako Carlin.
Papildomi tyrimo autoriai yra Ying -ting Wang, Emilie Branche, Jialei Xie, Rachel E. McMillan, Fernanda Ana-Sosa-Batiz, Hsueh-Han Lu, Qin Hui Li, Alex E. Clark, Joan M. Valls Cuevas, Karla M. Viramontes, Aaron F. Garretson, Rubens DoS-Sants Sants, ALVES, ALVES, ALVENS, ALESO. Heinzas ir Christopheris Benneris.