גנים הנמצאים בקופים ובעכברים יכולים לפעול כסוג חדש של אנטי ויראלי לחסימת HIV, אבולה ונגיפים קטלניים אחרים בבני אדם.

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


צוות חוקרים בפריסה ארצית, בראשות מדענים מאוניברסיטת בריאות יוטה ואוניברסיטת רוקפלר, קבע כיצד מוטציה גנטית הנמצאת בעכברים ובקופים מפריעה לנגיפים כמו HIV ואבולה. לדבריהם, הממצא יכול בסופו של דבר להוביל להתפתחות התערבויות רפואיות בבני אדם.

הגן, הנקרא retroCHMP3, מקודד לחלבון משתנה המשבש את יכולתם של וירוסים מסוימים לצאת מתא נגוע ומונע ממנו להמשיך להדביק תאים אחרים.

בדרך כלל, כמה וירוסים עוטפים את עצמם בממברנות התא ואז יוצאים על ידי נסיגה מהתא המארח. RetroCHMP3 מעכב את התהליך עד כדי שהנגיף כבר לא יכול להימלט.

"זו הייתה תגלית בלתי צפויה", אומר נלס אלדה, דוקטור, מחבר בכיר במחקר וגנטיקאי אבולוציוני במחלקה לגנטיקה אנושית באוניברסיטת U of U Health. "הופתענו מכך שהאטת הביולוגיה של התא שלנו רק מוציאה מעט את שכפול הנגיפים מהמשחק שלה."

המחקר מופיע באינטרנט ב -30 בספטמבר לפני גיליון ה- 14 באוקטובר תָא.

מקורו של RetroCHMP3 הוא עותק כפול של גן הנקרא חלבון גוף רב -תכליתי טעון 3, או CHMP3. בעוד שלכמה קופים, עכברים וחיות אחרות יש retroCHMP3 או גרסאות אחרות, לבני אדם יש רק את ה- CHMP3 המקורי.

בבני אדם ויצורים אחרים, CHMP3 ידועה בכך שהיא ממלאת תפקיד מרכזי בתפקיד בתהליכים סלולריים החיוניים לשמירה על שלמות הממברנה התאית, איתות בין תאי וחלוקת תאים.

HIV ונגיפים מסוימים אחרים חוטפים את המסלול הזה כדי להתנתק מהקרום הסלולרי ולהדביק תאים אחרים. בהתבסס על מחקריהם, אלדה ועמיתיו חשדו כי הכפילויות של CHMP3 שגילו בפרימטים ובעכברים חסמו זאת מפני הגנה מפני וירוסים כמו HIV ומחלות ויראליות אחרות.

בהתבסס על רעיון זה, אלדה ומדענים אחרים החלו לבחון האם גרסאות של retroCHMP3 עשויות לפעול כאנטי ויראלי. בניסויי מעבדה שנערכו במקומות אחרים, גרסה קצרה ושנויה יותר של CHMP3 אנושי מנעה בהצלחה מ- HIV מלהיות תאים. אך הייתה תקלה: החלבון שהשתנה שיבש גם את תפקודי הסלולר החשובים, וגרם לתאים למות.

שלא כמו החוקרים האחרים, לאלדה ולעמיתיו ב- U of U Health היו גרסאות טבעיות של CHMP3 מבעלי חיים אחרים ביד. אז, בשיתוף פעולה עם החוקרים סנפורד סיימון מאוניברסיטת רוקפלר, יחד עם פוונג טיו שמיט ואנתוני שמיט באוניברסיטת פנסילבניה, ניסו גישה אחרת.

בעזרת כלים גנטיים הם שידלו תאים אנושיים לייצר את הגרסה של retroCHMP3 שנמצאה בקופי סנאי. לאחר מכן, הם הדביקו את התאים ב- HIV וגילו כי הנגיף מתקשה להימנע מהתאים, ובעצם לעצור אותם במסלולם. וזה קרה בלי לשבש איתות מטבולי או תפקודים סלולריים קשורים שיכולים לגרום למוות של תאים.

"אנו נרגשים מהעבודה מכיוון שהראינו לפני זמן מה כי וירוסים רבים ועוטפים משתמשים במסלול זה, הנקרא מסלול ה- ESCRT, כדי לברוח מתאים", אומר ווס סונדקוויסט, דוקטור. ויו"ר המחלקה לביוכימיה באוניברסיטת יוטה. "תמיד חשבנו שזו אולי נקודה שבה התאים יכולים להתגונן מפני וירוסים כאלה, אבל לא ראינו איך זה יכול לקרות מבלי להפריע לתפקודים סלולריים חשובים אחרים".

מנקודת מבט אבולוציונית, אלדה מאמין שזה מייצג סוג חדש של חסינות שיכולה להתעורר במהירות כדי להגן מפני איומים קצרי מועד.

"חשבנו שמסלול ה- ESCRT הוא עקב אכילס שנגיפים כמו HIV ואבולה תמיד יכולים לנצל כשהם נובעים ומדביקים תאים חדשים", אומר אלדה. "RetroCHMP3 הפך את התסריט, מה שהופך את הנגיפים לפגיעים. הלאה, אנו מקווים ללמוד מהשיעור הזה ולהשתמש בו כדי להתמודד עם מחלות ויראליות".

ליתר דיוק, שיעור זה "מעלה את האפשרות שהתערבות המאטת את התהליך עשויה להיות חסרת משמעות עבור המארח, אך תספק לנו אנטי-רטרו-ויראלי חדש", אומר סנפורד סיימון, דוקטורנט, מחבר שותף במחקר פרופסור לביופיזיקה סלולרית באוניברסיטת רוקפלר.

המחקר, "RetroCHMP3 חוסם התפתחות של וירוסים עטופים מבלי לחסום ציטוקינזיס" מופיע בגיליון 14 באוקטובר 2021 של תָא. מחקר זה נתמך על ידי המכונים הלאומיים לבריאות, משרד החקלאות של ארצות הברית, קרן בורוז וולקום ופרס קרן החדשנות של Pew Charitable Trusts.

צוות חוקרים בפריסה ארצית, בראשות מדענים מאוניברסיטת בריאות יוטה ואוניברסיטת רוקפלר, קבע כיצד מוטציה גנטית הנמצאת בעכברים ובקופים מפריעה לנגיפים כמו HIV ואבולה. לדבריהם, הממצא יכול בסופו של דבר להוביל להתפתחות התערבויות רפואיות בבני אדם.

הגן, הנקרא retroCHMP3, מקודד לחלבון משתנה המשבש את יכולתם של וירוסים מסוימים לצאת מתא נגוע ומונע ממנו להמשיך להדביק תאים אחרים.

בדרך כלל, כמה וירוסים עוטפים את עצמם בממברנות התא ואז יוצאים על ידי נסיגה מהתא המארח. RetroCHMP3 מעכב את התהליך עד כדי שהנגיף כבר לא יכול להימלט.

"זו הייתה תגלית בלתי צפויה", אומר נלס אלדה, דוקטור, מחבר בכיר במחקר וגנטיקאי אבולוציוני במחלקה לגנטיקה אנושית באוניברסיטת U of U Health. "הופתענו מכך שהאטת הביולוגיה של התא שלנו רק מוציאה מעט את שכפול הנגיפים מהמשחק שלה."

המחקר מופיע באינטרנט ב -30 בספטמבר לפני גיליון Cell ב -14 באוקטובר.

מקורו של RetroCHMP3 הוא עותק כפול של גן הנקרא חלבון גוף רב -תכליתי טעון 3, או CHMP3. בעוד שלכמה קופים, עכברים וחיות אחרות יש retroCHMP3 או גרסאות אחרות, לבני אדם יש רק את ה- CHMP3 המקורי.

בבני אדם ויצורים אחרים, CHMP3 ידועה בכך שהיא ממלאת תפקיד מרכזי בתפקיד בתהליכים סלולריים החיוניים לשמירה על שלמות הממברנה התאית, איתות בין תאי וחלוקת תאים.

HIV ונגיפים מסוימים אחרים חוטפים את המסלול הזה כדי להתנתק מהקרום הסלולרי ולהדביק תאים אחרים. בהתבסס על מחקריהם, אלדה ועמיתיו חשדו כי הכפילויות של CHMP3 שגילו בפרימטים ובעכברים חסמו זאת מפני הגנה מפני וירוסים כמו HIV ומחלות ויראליות אחרות.

בהתבסס על רעיון זה, אלדה ומדענים אחרים החלו לבחון האם גרסאות של retroCHMP3 עשויות לפעול כאנטי ויראלי. בניסויי מעבדה שנערכו במקומות אחרים, גרסה קצרה ושנויה יותר של CHMP3 אנושי מנעה בהצלחה מ- HIV מלהיות תאים. אך הייתה תקלה: החלבון שהשתנה שיבש גם את תפקודי הסלולר החשובים, וגרם לתאים למות.

שלא כמו החוקרים האחרים, לאלדה ולעמיתיו ב- U of U Health היו גרסאות טבעיות של CHMP3 מבעלי חיים אחרים ביד. אז, בשיתוף פעולה עם החוקרים סנפורד סיימון מאוניברסיטת רוקפלר, יחד עם פוונג טיו שמיט ואנתוני שמיט באוניברסיטת פנסילבניה, ניסו גישה אחרת.

בעזרת כלים גנטיים הם שידלו תאים אנושיים לייצר את הגרסה של retroCHMP3 שנמצאה בקופי סנאי. לאחר מכן, הם הדביקו את התאים ב- HIV וגילו כי הנגיף מתקשה להימנע מהתאים, ובעצם לעצור אותם במסלולם. וזה קרה בלי לשבש איתות מטבולי או תפקודים סלולריים קשורים שיכולים לגרום למוות של תאים.

"אנו נרגשים מהעבודה מכיוון שהראינו לפני זמן מה כי וירוסים רבים ועוטפים משתמשים במסלול זה, הנקרא מסלול ה- ESCRT, כדי לברוח מתאים", אומר ווס סונדקוויסט, דוקטור. ויו"ר המחלקה לביוכימיה באוניברסיטת יוטה. "תמיד חשבנו שזו אולי נקודה שבה התאים יכולים להתגונן מפני וירוסים כאלה, אבל לא ראינו איך זה יכול לקרות מבלי להפריע לתפקודים סלולריים חשובים אחרים".

מנקודת מבט אבולוציונית, אלדה מאמין שזה מייצג סוג חדש של חסינות שיכולה להתעורר במהירות כדי להגן מפני איומים קצרי מועד.

"חשבנו שמסלול ה- ESCRT הוא עקב אכילס שנגיפים כמו HIV ואבולה תמיד יכולים לנצל כשהם נובעים ומדביקים תאים חדשים", אומר אלדה. "RetroCHMP3 הפך את התסריט, מה שהופך את הנגיפים לפגיעים. הלאה, אנו מקווים ללמוד מהשיעור הזה ולהשתמש בו כדי להתמודד עם מחלות ויראליות".

ליתר דיוק, שיעור זה "מעלה את האפשרות שהתערבות המאטת את התהליך עשויה להיות חסרת משמעות עבור המארח, אך תספק לנו אנטי-רטרו-ויראלי חדש", אומר סנפורד סיימון, דוקטורנט, מחבר שותף במחקר פרופסור לביופיזיקה סלולרית באוניברסיטת רוקפלר.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-09-30 18:11:02

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר