Dezactivarea unei proteine ​​ar putea duce într-o zi la un remediu pentru răceala comună

Un mod neobișnuit de a gândi poate fi aducerea oamenilor de știință cu un pas mai aproape de un remediu pentru răceala comună.

Cercetătorii au identificat o proteină cheie la om pe care unii viruși o folosesc pentru a se multiplica în interiorul celulelor umane. Dezactivarea acelei proteine, în loc să atace virusul în sine, poate preveni răspândirea infecțiilor. La șoarecii și celulele umane proiectate să nu aibă această proteină, virușii nu s-au putut replica, Jan Carette, microbiolog la Școala de Medicină a Universității Stanford, și colegii lor au raportat pe 16 septembrie în Microbiologia naturii.

„Nu este chiar un remediu pentru răceala comună, dar este un pas interesant înainte”, spune Ellen Foxman, imunolog la Yale School of Medicine, care nu a fost implicată în studiu.

Răceala este cea mai frecventă boală infecțioasă la om. În medie, adulții răcesc de două sau trei ori în fiecare an, în timp ce copiii primesc adulme și mai des (SN: 2/12/09). Oricare dintre câteva sute de viruși, inclusiv rinovirusurile, poate provoca aceste infecții. Acest fapt – și pentru că acești viruși pot muta rapid pentru a deveni rezistenți la medicamente – face dificilă găsirea unui leac.

Deci, cercetătorii de la Stanford și de la Universitatea din California, San Francisco s-au concentrat mai degrabă pe gazda umană decât pe virus. Virușii deturnează celulele și se bazează pe mașinile celulare proprii ale oamenilor pentru a produce mai mulți virusuri și a îmbolnăvi gazda lor. Echipa a vrut să vadă dacă ar putea identifica genele umane care produc proteinele pe care mulți viruși le deturnează pentru a le reproduce.

Folosind instrumentul de editare a genelor CRISPR, Carette și colegii au șters în mod sistematic bucăți de ADN pentru a construi o bibliotecă de celule umane, fiecare lipsind o genă și, prin urmare, neputând produce proteina corespunzătoare acelei gene. Cercetătorii au infectat apoi celulele cu două tipuri de viruși, unul care provoacă răceli și altul care a fost legat de boli neurologice.

Folosind diferite proteine ​​virale precum cârligele, oamenii de știință au scos proteine ​​umane care erau atașate fizic de o proteină virală. Acest lucru a permis echipei să identifice proteinele umane care interacționau cu cele virale – un indiciu că virusul folosea acea proteină pentru a deturna celula.

O proteină umană a fost extrasă în mod repetat din celule: SETD3. Și experimentele au indicat că virușii aveau nevoie de SETD3 pentru a prelua celula. Oamenii de știință știau că această proteină ar putea afecta proteinele actinei, care ajută mușchii să se contracte. Dar rolul său în infecțiile virale a fost o surpriză.

Când cercetătorii au injectat viruși în șoareci proiectați să nu aibă o versiune funcțională a SETD3 genă, șoarecii nu s-au îmbolnăvit. Celulele pulmonare umane cărora le lipsea gena au rămas sănătoase. (Celulele pulmonare sunt adesea folosite în aceste tipuri de studii, deoarece sunt deosebit de sensibile la mulți rinovirusuri care provoacă răceli.)

Repetarea acestor experimente cu viruși similari, dar potențial mai serioși, a sugerat că abordarea poate fi eficientă împotriva mai mult decât răceala obișnuită. Celulele umane modificate nu s-au infectat atunci când au fost expuse la viruși care provoacă boala mâinii, aftoase și bucale și o boală a măduvei spinării asemănătoare poliomielitei numită mielită acută flască. Și când șoarecii au fost expuși la acești viruși, rozătoarele care nu aveau o versiune funcțională SETD3 erau mult mai probabil să supraviețuiască decât cei care aveau gena de lucru.

„Am identificat o țintă excelentă”, spune Carette, despre SETD3. Dar nu este clar dacă dezactivarea acelei gene și a proteinei sale ar putea cauza alte probleme. În timp ce șoarecii modificați au supraviețuit și au fost sănătoși și fertili, ei nu au putut să-și împingă puii din uter în timpul nașterii, spune el, ceea ce ar putea fi legat de rolul proteinei în contracțiile musculare.

Oamenii de știință nu înțeleg pe deplin ce face această genă în corpul uman și scăparea completă de ea ar putea avea efecte necunoscute, spune Vincent Racaniello, virolog la Universitatea Columbia, care nu a fost implicat în acest lucru. „Autorii arată că șoarecii care nu au gena pentru SETD3 sunt viabili și rezistenți la infecții. Cu toate acestea, această observație nu înseamnă că SETD3 la oameni este de renunțat”, a scris el într-un e-mail.

În schimb, cercetătorii cred că cel mai bun pariu al lor este să caute un medicament care blochează interacțiunea proteinei umane și a omologilor săi virali, sau unul care distruge proteina umană numai atunci când interacționează cu cele virale. Dar aceste tipuri de medicamente sunt încă departe. „Întrebarea este întotdeauna „Când îl pot cumpăra de la ghișeu?” ” spune Carette. „Dezvoltarea medicamentelor necesită timp.”