Tyrėjai nustatė naujus vaidmenis baltymui, kuris jau seniai žinomas kaip apsaugantis nuo sunkios gripo infekcijos, įskaitant minimalų viruso dalelių, reikalingų ligai sukelti, skaičių.
Tyrime nustatyta, kad baltymas taip pat padeda užkirsti kelią nepažįstamiems virusams mutuoti, kai jie užkrečia naują šeimininką, o tai reiškia, kad jo nebuvimas imuninio atsako metu gali padėti žmonėms išsiliejusiam gyvūnų virusui greitai prisitaikyti prie žmogaus šeimininkų.
Bendros Ohajo valstijos universiteto mokslininkų išvados sukelia galimų problemų žmonėms, kuriems trūksta baltymų, vadinamų IFITM3, ypač jei paukščių ar kiaulių gripas užkluptų žmones ir sukeltų plačiai paplitusią ligą.
IFITM3 trūkumas nėra retas atvejis: apie 20% kinų ir 4% Europos protėvių žmonių turi genetinių mutacijų, kurios neleidžia imuninei sistemai gaminti baltymų.
„Dėl IFITM3 trūkumo maža viruso dozė lengviau gali būti užkrečiama“, – sakė vyresnysis tyrimo autorius Jacobas Yountas, Ohajo valstijos medicinos koledžo mikrobinės infekcijos ir imuniteto profesorius.
Šiuo metu Ligų kontrolės ir prevencijos centrai seka paukščių gripą H5N1, kuris plačiai paplitęs tarp laukinių paukščių visame pasaulyje ir sukelia naminių paukščių ir JAV melžiamų karvių protrūkius. Iki šiol buvo pranešta apie 45 žmonių atvejus.
„Tai yra šie atsirandantys virusai, su kuriais mes niekada anksčiau nesusidūrėme, kur IFITM3 iš tikrųjų yra svarbiausias“, – sakė Yountas. „Mūsų tyrimas patvirtina idėją, kad ne tik užsikrėstumėte sunkesnėmis infekcijomis, bet ir yra didesnė tikimybė užsikrėsti ir labiau padėti virusui prisitaikyti, jei jums trūksta IFITM3.
Tyrimas buvo paskelbtas spalio 30 d Gamtos komunikacijos.
IFITM3 (tariamas I-fit-M-3, interferono sukeltas transmembraninis baltymas 3) yra raktas į įgimtą imuninę sistemą, kad būtų išvengta virusų. Jis gaminamas dideliais kiekiais po gripo ir sumažina infekcijos sunkumą, nes išskiria virusą, kad jis negalėtų kopijuoti ar daugintis.
Yountas daugelį metų tyrinėjo gripą ir šį baltymą, o jo laboratorija sukūrė pelės modelį, kuriame trūko geno, koduojančio IFITM3, todėl gyvūnai yra labai jautrūs gripui.
Šiame naujame darbe jo komanda siekė išplėsti tai, kas yra žinoma apie IFITM3, įtraukiant riziką, susijusią su tarprūšine infekcija, ypač paukščių ar kiaulių gripo išplitimu į žmones, sukėlusius 1918 m. gripo pandemiją ir tris kitus po to.
Tyrėjai palygino dviejų paukščių gripo padermių, įskaitant H5N1, užkrečiamumą esant skirtingam viruso dalelių lygiui pelėse, neturinčiose IFITM3 geno, ir normalių pelių. Esant lygiams, apytiksliai atitinkantiems 10 ir 50 dalelių, virusų kiekį buvo galima aptikti visose pelėse, tačiau pelėms, kurioms trūksta baltymų, vienos viruso dalelės ekvivalentas galėjo sukelti infekciją ir uždegimą, o įprastos pelės negalėjo būti užkrėstos maža dozė.
„Buvo žinoma, kad IFITM3 apsaugo nuo infekcijos sunkumo, tačiau mes neseniai parodome, kad jis taip pat kontroliuoja, kiek viruso iš pradžių reikia, kad sukeltų infekciją“, – sakė Yountas. „Ir aš manau, kad tai vienas iš svarbiausių vadovėlio lygio atradimų, kada nors išėjusių iš mano laboratorijos.
Papildomi eksperimentai su žmogaus ląstelių kultūromis, kuriose yra plaučių ir imuninės ląstelės, parodė, kad ląstelės, kuriose IFITM3 genas buvo nutildytas, buvo jautresnės 11 paukščių, trijų kiaulių ir dviejų žmonių gripo virusų infekcijai.
„Kiekvienas iš tų virusų buvo užkrėstas didesniu greičiu, kai IFITM3 buvo trūkumas. Taigi atrodo, kad tai yra universali savybė, kurioje IFITM3 turi būti, kad slopintų gripo infekcijas”, – sakė Yountas.
Tada komanda naudojo laboratorinius metodus, kad imituotų pakartotinį žmogaus kilmės viruso perdavimą pelėms, išbandydama baltymo vaidmenį mutacijų, lemiančių skirtingų rūšių prisitaikymą, tempą. Eksperimentai parodė, kad gripo virusai galėjo greičiau daugintis ir sukelti didesnį uždegimą pelėms, kurioms trūksta IFITM3, palyginti su įprastomis pelėmis.
„Taigi, virusas iš skirtingų rūšių greičiau prisitaiko, kai nėra IFITM3. Tai buvo principo įrodymas, nes mes jį išbandome su pele”, – sakė Yountas.
„Apskritai, mūsų tyrimas yra įrodymas, kad IFITM3 yra labai svarbus zoonozinių virusų apsaugai nuo daugybės skirtingų gripo virusų, kurie gali užkrėsti žmones. Mūsų tyrimai rodo, kad žmonės, turintys paveldimą IFITM3 trūkumą, yra ypatingai pažeidžiama naujų virusų populiacija. nuo gyvūnų, patekusių į žmones“.
Tyrimas rodo, kad asmenys, turintys IFITM3 trūkumą, turėtų būti apsvarstyti pandemijos prevencijos pastangose, sakė jis.
Bendraautoriai yra Parkeris Denzas, Samuelis Speaksas, Adamas Kenney, Adrianas Eddy, Jonathanas Papa, Jackas Roettgeris, Sydney Scace, Emily Hemann, Adriana Forero ir Andrew Bowmanas iš Ohajo valstijos bei Adamas Rubrum ir Richardas Webby iš St. Jude'o vaikų tyrimų ligoninės. .