Znajdź zawartość

Osoby cierpiące na zespół chronicznego zmęczenia (CFS) powinny przestać zażywać leki przeciwko retrowirusom. Z najnowszych badań wynika bowiem, że w 2009 roku uczeni popełnili błędy, w wyniku których nieprawidłowo zidentyfikowano przyczynę CFS. To zła wiadomość dla chorych, gdyż wynika z niej, że wciąż nie wiadomo, co jest przyczyną zespołu chronicznego zmęczenia. W magazynie Science ukazał się właśnie artykuł, którego autorzy podają w wątpliwość wyniki badań z 2009 roku, podczas których wykazano związek CFS z gammaretrowirusem XMRV (xenotropic murine leukemia virus-related virus). W USA na CFS cierpi około miliona osób. Przez lata tacy ludzie spotykali się z podejrzliwością ze strony społeczeństwa oraz środowiska medycznego. Obecnie większość ekspertów uznaje, że zespół chronicznego zmęczenia to prawdziwa choroba, jednak cierpiący na nią często dowiadują się, że cierpią na „chorobę japiszonów". Wśród objawów CFS znajdują się bóle, bóle głowy oraz zmęczenie, które nie ustępują nawet po odpoczynku. Dlatego też wielu wciąż uważa to za problem psychiczny nie fizyczny. Gdy w 2009 roku połączono CFS z konkretnym wirusem, pojawiła się nadzieja na wyleczenie, tym bardziej, że często CFS diagnozowano jako oznakę zmęczenia lub nowotworu. Wyniki wielu dotychczasowych badań wskazywały na bakterię lub wirusa jako przyczynę CFS. U chorych znajdowano bowiem zwiększony poziom cytokin i innych czynników wiązanych ze zwiększoną odpowiedzią układu odpornościowego. Chorobę wiązano z ludzkim herpeswirusem typu 6. (wirus rumienia nagłego), herpeswirusem typu 4. (Epstein-Barr) i innymi. Jednak żadna z tych hipotez się nie sprawdziła. Stąd olbrzymie nadzieje, jakie wywołały badania z 2009 roku. Jednak od początku budziły one kontrowersje. XMRV został po raz pierwszy zidentyfikowany u myszy w 2007 roku i nie zauważono, by zarażał ludzi. Kolejne zespoły badawcze nie znalazły XMRV u chorych na CFS. Dlatego teraz Jay Levy i jego zespół z University of California, San Francisco, postanowili dokładnie powtórzyć badania z 2009 roku używając tej samej metodologii i tej samej populacji ludzkiej. Nie znaleźli żadnych śladów wirusa. W tym samym czasie ukazał się artykuł innego zespołu naukowego, w którym zaprezentowano mocne dowody na to, że XMRV powstał... w laboratorium. Jego narodziny to efekt zakażenia mysim wirusem linii komórek raka prostaty, do czego doszło w latach 90. Autorzy tych badań uważają, że nie można wykluczać XMRV jako przyczyny CFS, ale przyznają, że jest to mało prawdopodobne. Levy i jego zespół uważają, że XMRV z pewnością nie wywołuje CFS. Jednak inni naukowcy ciągle tego nie wykluczają. Przyznają, że badania Levy'ego podważają wyniki badań z 2009 roku, ale wciąż nie odpowiadają na wszystkie pytania związanie z XMRV, dlatego należy ciągle sprawdzać teorię o wpływie tego wirusa na zespół chronicznego zmęczenia.

Choć leki blokujące aktywność retrowirusów są dostępne na rynku lub testowane od kilku lat, dokładne mechanizmy działania części z nich pozostają zupełnie nieznane. Dzięki powodzeniu trwających aż cztery lata badań sytuacja ta może się jednak zmienić. Wszystko dzięki zespołowi dr. Petera Cherepanova z Imperial College London, któremu udało się ustalić trójwymiarową strukturę integrazy - enzymu odpowiedzialnego za wbudowanie kopii genomu retrowirusa do DNA gospodarza. Ustalanie (czy też, jak mawiają krystalografowie, rozwiązywanie) struktury białek jest dziś metodą dość powszechną, o czym świadczą setki publikacji pojawiających się każdego roku. W przypadku integrazy sytuacja jest jednak prawdziwie niezwykła, bowiem prace nad ustaleniem jej struktury trwały łącznie... około 20 lat. Długo oczekiwany przełom nastąpił dzięki współpracy dr. Cherepanova oraz badaczy z Harvard University. Wspólnymi siłami, po przeprowadzeniu ponad 40000 nieudanych prób(!), naukowcom udało się wyhodować nadający się do analiz kryształ integrazy wirusa PFV (ang. prototype foamy virus) - patogenu niespokrewnionego co prawda z najsłynniejszym retrowirusem, jakim jest HIV, lecz podobnie jak on zdolnego do trwałego wbudowania kopii własnego genomu do DNA gospodarza. Oprócz ustalenia budowy samej integrazy badaczom udało się rozwiązać strukturę jej kompleksu z DNA, a także z dwoma lekami - dopuszczonym do użytku w USA raltegravirem oraz znajdującym się w fazie testów klinicznych elvitegravirem. Ponieważ oba te środki skutecznie blokują integrazę zarówno FPV, jak i HIV, zdaniem badaczy oznacza to, że budowa kluczowych elementów białka z obu wirusów musi być bardzo podobna. Informacje zebrane przez zespół dr. Cherepanova są bezcenne dla naukowców zajmujących się poszukiwaniem nowych leków hamujących aktywność HIV. Teraz, gdy struktura integrazy została rozwiązana, badacze mogą wreszcie zająć się poszukiwaniem cząsteczek dostosowanych do realizacji określonego celu, a nie tylko testowaniem różnych leków metodą prób i błędów.

XMRV, odkryty niedawno retrowirus podejrzewany o powodowanie zespołu chronicznego zmęczenia, najprawdopodobniej nie jest powiązany z tym zaburzeniem - wynika z nowych, dokładniejszych badań przeprowadzonych przez naukowców z Imperial College London (ICL) oraz King's College London (KCL) .Syndrom chronicznego zmęczenia (ang. chronic fatigue syndrome - CFS) to tajemnicza choroba, objawiająca się uporczywym zmęczeniem utrzymującym się pomimo odpoczynku oraz szeregiem możliwych objawów dodatkowych, takich jak ból głowy, mięśni i stawów, a w skrajnych przypadkach - nawet depresja. Choć na CFS cierpi - wg różnych danych - od 0,1% do 1% populacji, jego przyczyna pozostaje nieznana. Trzy miesiące temu amerykańscy badacze poinformowali o statystycznej korelacji pomiędzy występowaniem tego schorzenia oraz nosicielstwem XMRV - odkrytego niedawno retrowirusa występującego naturalnie u myszy, lecz zdolnego do atakowania człowieka. Badacze z ICL i KCL postanowili zweryfikować te doniesienia. Do nowego studium wykorzystano materiał pobrany od 186 pacjentów cierpiących na CFS. W odróżnieniu do kolegów zza oceanu, Brytyjczycy przeprowadzili swoje badania z większą troską o zapobieżenie fałszywie pozytywnych wyników wskazujących na obecność XMRV. Dla osiągnięcia wysokiej jakości wyników badacze poszukiwali DNA (zarówno wirusowego, jak i ludzkiego) nawet w superczystej wodzie i odczynnikach używanych do testów. Dodatkowo w ich laboratoriach nigdy nie pracowano nad XMRV, w związku z czym ryzyko przypadkowego zawleczenia wirusa było minimalne. Jak się okazało, obecności XMRV nie stwierdzono... w żadnej z badanych próbek. Zdaniem prof. Myry McClure, jednego z autorów studium, oznacza to, że zaproponowana niedawno terapia CFS, polegająca na stosowaniu leków antyretrowirusowych, najprawdopodobniej nie ma większych szans na powodzenie, przynajmniej u pacjentów z Wlk. Brytanii. Prof. Simon Wessely, inny naukowiec zaangażowany w nowe badania, dodaje: odkrycie nie ma na celu zakwestionowania wiarygodności innych badań (...) Jak zawsze w nauce, żadne studium nie daje ostatecznych odpowiedzi; istnieją liczne grupy innych badaczy zajmujących się aktualnie tym [zagadnieniem]. Czekamy z zainteresowaniem na ich wyniki.

Naukowcy z niemieckiego Stowarzyszenia Helmholtza ustalili z nieosiągalną dotychczas precyzją miejsca na nici DNA, które HIV preferuje podczas integracji własnego materiału genetycznego z genomem komórek człowieka. Zdobyta wiedza jest bardzo przydatna, lecz także zaskakująca. Jak każdy przedstawiciel tzw. retrowirusów, wirus odpowiedzialny za AIDS musi "przepisać" swój materiał genetyczny, zapisany w cząsteczce RNA, do formy DNA, a następnie połączyć go z genomem komórki gospodarza. Cała ta seria procesów jest co prawda dość skomplikowana, lecz "nagrodą" dla wirusa jest jego trwała obecność w komórce i niskie prawdopodobieństwo inaktywacji. Problemem, z którym przez wiele lat naukowcy nie potrafili sobie poradzić, było ustalenie, które miejsca w genomie człowieka preferuje HIV jako miejsca wbudowania własnego materiału genetycznego. Kilka lat temu udało się ustalić, że integracja zachodzi najczęściej w okolicy miejsc rozpoczęcia transkrypcji genów, czyli procesu "przepisywania" informacji genetycznej z DNA do postaci RNA, które może zostać wykorzystane np. jako nośnik informacji potrzebny do syntezy białek. Badacze ze Stowarzyszenia Helmholtza, kierowani przez dr Stephanie Laufs oraz dr. Franka Giordano, postanowili przyjrzeć się miejscom integracji jeszcze bliżej. Do badania wykorzystano dane na temat sekwencji DNA otaczających ponad 46000 opisanych w literaturze miejsc integracji genomu wirusowego z ludzkim. Jak się okazało, HIV rzeczywiście wbudowuje kopię własnego materiału genetycznego w okolicy inicjacji transkrypcji genów gospodarza, lecz praktycznie nigdy nie zdarza się, by do integracji doszło w miejscu znajdującym się w odległości poniżej 1000 par zasad od nukleotydu, od którego rozpoczyna się "przepisywanie" informacji z DNA na RNA. Na dodatek, jeżeli nawet kopia wirusowego genomu wbuduje się zbyt blisko tej pozycji, należące do niej geny są niezwykle mało aktywne. Dokładne zrozumienie zjawisk towarzyszących infekcji wirusem odpowiedzialnym za AIDS pomogą w opracowaniu nowych terapii przeciwko tej chorobie. Oczywistym wydaje się więc, że dalsze badania (być może prowadzone przez inne zespoły) skupią się na molekularnych mechanizmach decydujących o miejscu integracji genomu HIV z genomem człowieka.

Amerykańscy naukowcy zidentyfikowali możliwą przyczynę tzw. syndromu chronicznego zmęczenia (CFS), tajemniczej choroby objawiającej się, oprócz uporczywego uczucia przemęczenia, m.in. nawracającym bólem stawów i głowy. Jest nią retrowirus, którego nosicielstwo u osób cierpiących na tę przypadłość jest niemal 20-krotnie częstsze, niż u osób zdrowych. Choć CFS dotyka aż ok. 1% populacji człowieka, jak dotąd nie udało się ustalić ani jego przyczyn, ani nawet jasnych kryteriów diagnostycznych pozwalających na jego stwierdzenie. Wykrywanie CFS opiera się w związku z tym przede wszystkim na wyeliminowaniu kilku innych chorób, takich jak depresja. Dopiero teraz, dzięki studium przeprowadzonemu przez zespół Vincena C. Lombardiego z Whittemore Peterson Institute oraz Francisa W. Ruscetta, pracującego dla NCI-Frederick, udało się uzyskać przekonujące informacje na temat etiologii tego schorzenia. Swoje przypuszczenia badacze opierają na analizie próbek krwi pobranych od 101 pacjentów ze zdiagnozowanym CFS oraz od 218 osób zdrowych. Przeprowadzone testy wykazały, że aż 67% osób cierpiących na syndrom chronicznego zmęczenia stanowią nosiciele XMRV - odkrytego niedawno wirusa występującego przede wszystkim u myszy, lecz wykazującego zdolność do atakowania organizmu człowieka. Dla porównania, odsetek nosicieli tego patogenu w grupie osób zdrowych wynosił zaledwie 3,7%. Obecny stan wiedzy na temat XMRV jest daleki od zadowalającego. Wiadomo co prawda, iż u myszy i kilku innych gatunków ssaków bierze on udział w patogenezie białaczek oraz mięsaków (nowotworów złośliwych wywodzących się z tkanek innych niż nabłonki), lecz jego wpływ na organizm człowieka pozostaje nieznany. Dotychczas podejrzewano go m.in. o powodowanie raka prostaty, lecz przypuszczenie to, podobnie jak w przypadku CFS, jest oparte wyłącznie o czysto statystyczną korelację. Ponieważ XMRV należy do retrowirusów, tzn. wirusów zdolnych do trwałego wbudowania swojego materiału genetycznego do genomu gospodarza, jego nosicielstwo jest najprawdopodobniej dożywotnie. Gdyby jednak udało się ostatecznie potwierdzić jego udział w patogenezie chorób człowieka, moglibyśmy spodziewać się stworzenia nowej gamy leków blokujących aktywność tego czynnika w organizmie. Czy zablokowałyby one rozwój CFS lub raka prostaty? Tego, niestety, jeszcze nie wiemy.

Aż 8% ludzkiego genomu to pozostałości retrowirusów - wyjątkowo przebiegłych pasożytów, zdolnych do trwałego wbudowania swojego materiału genetycznego do naszego DNA. Jak się jednak okazuje, organizmy żywe radzą sobie z tymi nieproszonymi gośćmi za pomocą specjalnego białka, niszczącego je i blokującego ich namnażanie. To troszkę tak, jakby znaleźć skamieniały szkielet z włócznią przechodzącą na wylot przez jego czaszkę. Możesz być całkiem pewny tego, w jaki sposób zmarł dany osobnik - tłumaczy funkcję "leczniczej" molekuły dr Paul Bieniasz, szef Laboratorium Retrowirusologii na Uniwersytecie Rockefellera. W tym przypadku możemy nawet wykonać testy, które pokazują, że włócznia nie została tam umieszczona po śmierci osobnika. Dowody w postaci DNA są pod tym względem jasne. Czym są owe tajemnicze ślady "zbrodni"? To sekwencje DNA retrowirusów, które były włączane do naszych genomów przez ostatnich kilka milionów lat i zwalczane przez nasze organizmy. Porównano je z "tropami" pozostawianymi przez specjalnie zaprojektowany mysi retrowirus wzbogacony o geny pochodzące od ich prastarych krewniaków. Autorzy eksperymentu zaobserwowali, że zdolność patogenu do atakowania komórek jest skutecznie powstrzymywana przez białko zwane APOBEC3. Udało się także ustalić sposób jego działania. Jak twierdzą autorzy z Uniwersytetu Rockefellera, badana proteina powoduje charakterystyczne mutacje w retrowirusowych genach, powodując ich inaktywację i blokując w ten sposób namnażanie się wirusa. Zmiany te były identyczne z tymi, które stwierdzono w obrębie genów "dawnych" retrowirusów, których pozostałości odkryto w genomie myszy. Dokładne zrozumienie opisywanych mechanizmów może okazać się niezwykle istotne dla rozwoju medycyny. Jednym z najważniejszych dla człowieka retrowirusów jest bowiem HIV, odpowiedzialny za "dżumę XX wieku" - AIDS. Być może pewnego dnia badaczom uda się nie tylko opanować to niezwykle ciężkie schorzenie, lecz także uniemożliwić powstawanie nowych retrowirusów zdolnych do ataku na ludzi.

Naukowcy z uczelni Georgia Tech stworzyli w swoich laboratoriach sztuczną kość, która naśladuje zdolność swojego naturalnego odpowiednika do stopniowego "przenikania" w ścięgna i więzadła. Zastosowana metoda może znaleźć zastosowanie głównie w medycynie regeneracyjnej. Istotną cechą tkanki kostnej jest jej zdolność do wnikania pomiędzy elementy struktur takich, jak ścięgna czy więzadła, i tworzenie wspólnie z nimi złożonej sieci. Ta charakterystyczna struktura umożliwia powstanie ogromnej powierzchni styku dwóch różnych typów komórek, nadając powstającemu w ten sposób połączeniu unikalną wytrzymałość. Dotychczas brakowało sposobów na tworzenie tak złożonych połączeń, lecz wykonane przez Amerykanów badania stanowią istotny krok naprzód w tej dziedzinie. Pracujący na Georgia Tech naukowiec, prof. Andres Garcia, opisuje główne założenia projektu: jednym z największych wyzwań w medycynie regeneracyjnej jest wytworzenie stopniowo "rozrzedzającej się" struktury, ponieważ właśnie tak zbudowana jest większość tkanek. Istnieją też badania silnie sugerujące, że właśnie taka powierzchnia zapewnia lepszą spójność i zdolność do przenoszenia ciężarów. Prowadzonemu przez niego zespołowi udało się nie tylko uzyskać kość o pożądanej strukturze, lecz także wytworzyć gradient stopniowo przenikających się struktur o różnym stopniu sztywności. Co więcej, uzyskana hybryda została skutecznie wszczepiona zwierzętom laboratoryjnym na kilka tygodni. Kluczem do sukcesu okazało się stworzenie trójwymiarowego szkieletu, który został wysycony różnymi stężeniami cząsteczek retrowirusa - mikroorganizmu podobnego do wirusa HIV, zdolnego do przekazywania własnych genów komórkom, z którymi wejdzie w kontakt. Na tak przygotowaną powierzchnię naniesiono fibroblasty - komórki zdolne do wytwarzania, w zależności od rodzaju stymulacji, różnego rodzaju włokien charakterystycznych np. dla tkanki kostnej, skóry czy więzadeł. W eksperymencie zastosowano wirusa przenoszącego gen dla białka zwanego Runx2. Należy ono do tzw. czynników transkrypcyjnych, czyli protein regulujących aktywność niektórych genów. Aktywność Runx2 wywołuje m.in. powstawanie kości. Im węcej jego kopii jest wytwarzanych przez określone komórki, tym większe jest prawdopodobieństwo przyjęcia przez nie formy charakterystycznej dla kości. Jeżeli jest ich mniej, komórki rozwijają się do postaci ścięgien oraz więzadeł. Zastosowanie tak przygotowanej struktury pozwoliło na uzyskanie hybrydowej tkanki, w której elementy kości płynnie przenikają do postaci charakterystycznej dla więzadeł czy ścięgien. Tak uporządkowana architektura tkanki przypomina budowę naturalnych kości oraz ich miejsca przyczepu do mięśni (funkcję tę pełnią ścięgna) lub innych kości (więzadła). Jeżeli opracowana technologia przejdzie pomyślnie dalsze testy, możliwe będzie jej zastosowanie w medycynie, np. podczas chirurgicznej rekonstrukcji więzadeł. Zabiegi tego typu umożliwiają przywrócenie prawidłowego połączenia pomiędzy kośćmi, lecz stosunkowo często kończą się niepowodzeniem właśnie ze względu na niedoskonałość połączenia więzadła z tkanką kostną. Odpowiednia modyfikacja metody opracowanej na Georgia Tech może okazać się skutecznym rozwiązaniem tego problemu.

Amerykańscy badacze ujawnili, że genetycznie zmodyfikowany retrowirus, który powstrzymuje namnażanie się wirusa HIV, udowodnił swoją przydatność w testach klinicznych. Badaniami objęto pięciu pacjentów cierpiących na AIDS. Znajdowali się oni w zaawansowanej fazie choroby. U każdego z nich zastosowano co najmniej dwa różne sposoby leczenia, które nie przyniosły efektów. Po zastosowaniu zmodyfikowanego retrowirusa naukowcy zauważyli, że w ich organizmach spadła liczba śmiertelnych wirusów, a zwiększyła się liczba białych ciałek krwi, umożliwiając choremu lepszą ochronę przed innymi bakteriami, wirusami i grzybami. Uczeni Wydziału Medycznego Uniwersytetu w Pennsylwanii zauważają, że ich badania po raz pierwszy pokazały, iż u ludzi można zastosować genetycznie zmodyfikowane wirusy i nie niesie to ze sobą żadnego ryzyka. Wirus VRX496 został stworzony przez VIRxSYS Corporation. Został on użyty w roli konia trojańskiego – dostarczył wirusowi HIV w ciałach pacjentów taki materiał genetyczny, który uniemożliwił im dalsze namnażanie się. Ci sami naukowcy, którzy prowadzili badania, przestrzegają przed zbytnim entuzjazmem. Mamy jeszcze dużo do zrobienia mówi Bruce Levine, współautor badań i informuje,że cała piątka pacjentów będzie pod kontrolą lekarzy przez najbliższe 15 lat. Amerykanie rozpoczęli już drugą fazę testów. Tym razem sprawdzają swoją metodę na pacjentach, u których leczenie istniejącymi medykamentami daje pozytywne rezultaty. Jak dotąd próby terapii genetycznej dają obiecujące rezultaty tylko w przypadku niewielkiej liczby pacjentów, a czasami mają bardzo poważne skutki uboczne.