Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Białka blokujące HIV skuteczne przeciwko Eboli i Zice. Być może pomogą w walce z COVID-19

Recommended Posts

Białka z rodziny inkorporatorów seryny (SERINC) są znane ze swojego działania jako inhibitory retrowirusów takich jak HIV. Szczególnie silnym inhibitorem jest SERINC5, które potrafi wniknąć do wnętrza wirusa HIV i obniżyć jego zdolność do infekowania komórek, a dodatkowo zwiększa jego podatność na działanie przeciwciał. Teraz odkryto, że białka SERINC są też skuteczne przeciwko wirusom Ebola i Zika. Obecnie naukowcy sprawdzają, jak sprawują się one w walce z SARS-CoV-2.

Naukowcy z Ohio State University zauważyli podczas laboratoryjnych badań na kulturach komórkowych, że aktywność sygnałowa protein SERINC pomogła chronić komórki przed zarażeniem HIV, Ziką i Ebolą.

Profesor wirusologii Shan-Lu Liu podkreśla, że jedną rzeczą jest opisane już wyżej działanie SERINC5 polegające na wniknięcie do wirusa, ale zupełnie czym innym jest obecne odkrycie, iż białko to wpływa wzmacniająco na antywirusowy szlak sygnałowy.

Wirusy mogą wytworzyć sposoby ochrony przed bezpośrednio działającymi na nie niekorzystnymi czynnikami. Jeśli jednak ta proteina jest w stanie wpływać na kluczowy szlak sygnałowy, bez bezpośredniego wpływania na wirusa, to wirus ma ograniczone możliwości obrony przed takim działaniem, wyjaśnia Liu, który jest też dyrektorem w Centrum Badań nad Retrowirusami Ohio State University. Jeśli te molekuły będą w ten sposób działały u ludzi i zwierząt, to możemy zacząć myśleć o opracowaniu bardzo szerokiej terapii antywirusowej.

Profesor Liu i jego zespół od lat badają wyścig ewolucyjny, jaki odbywa się pomiędzy wirusem HIV a ludzkim układem odpornościowym. W 2019 roku opisali oni w jaki sposób proteina Nef wirusa HIV pozbywa się z wirusa białek SERINC, by zapewnić wirusowi lepszą możliwość zarażania.

Teraz uczeni bliżej przyjrzeli się, jak działa SERINC5 podczas kolejnych etapów infekcji HIV. Odkryli, że proteina ta nie tylko wzmacnia sygnały prowadzące do produkcji zwalczających patogeny interferonów typu 1, ale również działa podobnie na sygnały NF-kB, kompleksu białkowego odgrywającego kluczową rolę w reakcji na infekcję.

SERINC5 nie moduluje wspomnianych sygnałów samodzielnie. Łączy siły z proteinami MAVS i TRAF6. Jednak profesor Liu przyznaje, że jeszcze nie do końca rozumie sposób działania SERINC5.

Podczas badań laboratoryjnych naukowcy zauważyli, że gdy w kulturach komórkowych zostaje zainicjowana infekcja wirusowa, SERINC5 przenosi się z powierzchni komórki w pobliże mitochondrium, pozostając zaraz za otaczającą je błoną. Tam wraz z MAVS i TRAF6 tworzy jeden duży kompleks. Agregacja tych protein wskazuje, że potrzebują się nawzajem i to jest bardzo ekscytujące odkrycie. Tak wielki kompleks może bowiem przyłączać kolejne molekuły, zwiększając siłę swojego oddziaływania, cieszy się Liu.

Molekuły te należą do części całego zestawu sygnałów, które prowadzą do pojawiania się interferonów typu I i NF-kB, kluczowych elementów w walce z infekcją wirusową na jej wczesnym etapie. Eksperymenty wykazały, że taki mechanizm działania SERINC5 oraz MAVS i TRAF6 znacznie ogranicza możliwości wirusów HIV, Zika i Ebola. Gdy zaś naukowcy zmodyfikowali komórki tak, by nie wytwarzały proteiny SERINC5, wirusy nie tylko z łatwością je zarażały, ale też łatwiej się w nich replikowały. To pokazuje, jak ważne jest białko SERINC5 oraz sugeruje, że może ono działać na szerokie spektrum wirusów.

Naukowcy prowadzili swoje badania na proteinach SERINC5 i SERINC3, jednak nie można wykluczyć, że inne białka z tej rodziny działają podobnie. Autorzy badań mówią, że wiele muszą się jeszcze nauczyć. Chcieliby np. wiedzieć, co powoduje, że SERINC5 przenosi się z powierzchni komórki w pobliże mitochondrium oraz jaka jest rola tego białka, gdy nie ma infekcji wirusowej.

Uczeni sądzą też, że SERINC5 może pomóc w walce z COVID-19. Myślę, że proteiny SERINC powinny blokować działanie SARS-CoV-2, gdyż wiemy, że interferony typu I odgrywają ważną rolę w kontrolowaniu infekcji tym wirusem na wczesnych jej etapach, a ta molekuła wzmacnia sygnały prowadzące do produkcji interferonów typu I. Odkrycie proteiny, która może wpływać na kluczowy szlak sygnałowy podczas infekcji tak różnymi wirusami daje podstawy, by wierzyć, że może ona mieć szerokie działanie antywirusowe, mówi Liu.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od początku pandemii COVID-19 możemy oglądać w mediach zdjęcia i grafiki reprezentujące koronawirusa SARS-CoV-2. Wyobrażamy go sobie jako sferę z wystającymi białkami S. Obraz ten nie jest do końca prawdziwy, gdyż w rzeczywistości wirion – cząstka wirusowa zdolna do przetrwania poza komórką i zakażania – jest elipsoidą, która może przyjmować wiele różnych kształtów. Z rzadka jest to kształt kulisty.
      Teraz naukowcy z kanadyjskiego Queen's University oraz japońskiego Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) przeprowadzili modelowanie komputerowe, podczas którego zbadali, jak różne kształty wirionów wpływają na zdolność SARS-CoV-2 do infekowania komórek.
      Naukowcy sprawdzali, jak wiriony o różnych kształtach przemieszczają się w płynie, gdyż to właśnie wpływa na łatwość transmisji. Gdy wirion trafi do naszych dróg oddechowych, przemieszcza się w nosie i płucach. Chcieliśmy zbadać jego mobilność w tych środowiskach, mówi profesor Eliot Fried z OIST.
      Uczeni modelowali dyfuzję rotacyjną, która określa, z jaką prędkością cząstki obracają się wokół osi prostopadłej do powierzchni błony. Cząstki bardziej gładkie i bardziej hydrodynamiczne napotykają mniejszy opór i obracają się szybciej. W przypadku koronawirusa prędkość obrotu wpływa na zdolność do przyłączenia się do komórki i jej zainfekowania. Jeśli cząstka obraca się zbyt szybko, może mieć zbyt mało czasu na interakcję z komórką i jej zarażenie. Gdy zaś obraca się zbyt wolno, może nie być w stanie przeprowadzić interakcji w odpowiedni sposób, wyjaśnia profesor Fried.
      Uczeni modelowali elipsoidy spłaszczone i wydłużone. Sfera to rodzaj elipsoidy obrotowej, która ma wszystkie trzy półosie równe. Elipsoida spłaszczona ma jedną oś krótszą od dwóch pozostałych, elipsoida wydłużona – jedną oś dłuższą od dwóch pozostałych. Możemy sobie to wyobrazić przyjmując, że elipsoida spłaszczona, to kula, która zmienia kształt tak, by stać się monetą, a elipsoida wydłużona to kula, która próbuje stać się prętem. Oczywiście w przypadku wirionów zmiany są bardzo subtelne. Aby uzyskać większy realizm, naukowcy dodali do swoich elipsoid wystające białka S, symbolizowane przez kule na powierzchni elipsoidy.
      Przyjęliśmy też założenie, że każde z białek S ma ten sam ładunek elektryczny, przez co odpychają się od siebie, to zaś powoduje, że są równomiernie rozłożone na całej powierzchni elipsoidy, dodaje doktor Vikash Chaurasia z OIST.
      Analizy wykazały, że im bardziej kształt wirionu odbiega od kształtu kuli, tym wolniej się on obraca. To może oznaczać, że łatwiej mu będzie przyłączyć się do komórki i ją zarazić. Autorzy badań przyznają, że ich model jest uproszczony, jednak pozwala nam lepiej zrozumieć właściwości koronawirua i jedne z czynników wpływających na łatwość, z jaką nas zaraża.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ból to pożyteczny sygnał alarmowy, informujący nas o uszkodzeniu tkanek czy chorobie i skłaniający do wycofania się z nieprzyjemnej sytuacji oraz poszukania pomocy u lekarza. Gdy rana się zagoi, ból powinien ustąpić, ale wiele osób cierpi na ból nawet po całkowitym zagojeniu się rany. Co więcej, olbrzymia liczba osób na całym świecie zmaga się z chronicznym bólem, któremu w wielu przypadkach nie potrafimy przypisać żadnej przyczyny w postaci zranienia czy choroby.
      Mimo że z chronicznym bólem zmagają się miliony ludzi, wciąż jest on jednym z najsłabiej zarządzanych przez medycynę problemów zdrowotnych. Na łamach Science Translational Medicine ukazał się artykuł, którego autorzy informują o potencjalnych nowych metodach leczenia chronicznego bólu, a metody w zaskakujący sposób wiążą się z... nowotworem płuc. Autorami odkrycia są naukowcy z Instytutu Biotechnologii Molekularnej Austriackiej Akademii Nauk, Wydziału Medycyny Uniwersytetu Harvarda oraz Boston Children's Hospital.
      Już poprzednio wykazaliśmy, że neurony wytwarzają specyficzny metabolit, BH4, który napędza takie rodzaje chronicznego bólu jak ból neuropatyczny czy zapalny. Stężenie BH4 bardzo dobrze korelowało z intensywnością bólu. Uznaliśmy więc szlak sygnałowy BH4 za dobry cel poszukiwania nowych terapii przeciwbólowych, mówi Shane Cronin z Instytutu Biotechnologii Molekularnej.
      Naukowcy zaczęli więc poszukiwanie leków, które mogłyby obniżyć poziom BH4 w neuronach. W tym celu dokonali „analizy fenotypowej” 1000 substancji leczniczych zatwierdzonych przez FDA. Analiza ta pozwoliła im na poszukiwanie konkretnych, obecnych już na rynku, leków, które mogłyby pomóc. Analiza pozwoliła np. połączyć znane przeciwbólowe działanie niektórych substancji, jak kapsaicyna czy klonidyna, ze szlakiem sygnałowym BH4.
      Dzięki analizie dokonaliśmy też zaskakujących odkryć. Zauważyliśmy że flufenazyna – lek psychotropowy używany w leczeniu schizofrenii – blokuje szlak BH4 w uszkodzonych nerwach. Wykazaliśmy też, że działa w przypadku chronicznego bólu, mówi Cronin. Naukowcy przeprowadzili eksperymenty na myszach i stwierdzili, że flufenazyna wykazuje działanie przeciwbólowe już w niskich, bezpiecznych dla ludzi dawkach.
      Uczeni odkryli niespodziewany związek pomiędzy szlakiem sygnałowym BH4 a szlakiem sygnałowym EGFR/KRAS, który jest istotnym elementem powstawania i progresji wielu nowotworów. Okazało się, że zablokowanie szlaku EGFR/KAS zmniejsza wrażliwość na ból poprzez zmniejszenie poziomu BH4. Jako, że geny EGFR i KRAS są dwoma najczęściej podlegającymi mutacjom genami w nowotworach płuc, naukowcy przyjrzeli się BH4 w przypadkach nowotworów płuc na modelu mysim. Ku ich zdumieniu usunięcie ważnego enzymu GCH1 ze szlaku sygnałowego BH4 skutkowało zmniejszeniem liczby guzów oraz znacznym wydłużeniem życia myszy z nowotworem płuc z mutacją KRAS. Odkrycie wspólnych elementów chronicznego bólu i nowotworów płuc otwiera nowe możliwości leczenia obu schorzeń.
      Jednym z najbardziej interesujących aspektów badań jest odkrycie mechanistycznego związku pomiędzy bólem a nowotworem płuc. Ten sam wyzwalacz, który rozpoczyna wzrost guza płuc wydaje się być zaangażowany w uruchamianie ścieżki chronicznego bólu, jaki często przecież odczuwają osoby chore na nowotwory. Wiemy też, że nerwy czuciowe mogą napędzać nowotwory, a to wyjaśniałoby zaklęty krąg nowotworów i związanego z nimi bólu, stwierdza Josef Penninger, dyrektor Instytutu Biotechnologii Molekularnej. Zrozumienie tego wzajemnego związku będzie pomocne nie tylko w leczeniu nowotworów, ale również pozwoli poprawić jakość życia pacjentów nowotworowych i ulżyć ich bólowi, dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z La Jolla Institute for Immunology (LJI) przeprowadzili pierwsze bezpośrednie porównanie czterech szczepionek przeciwko SARS-CoV-2. Naukowcy sprawdzali, jak w ciągu sześciu miesięcy od podania szczepionki zmieniają się poziomy limfocytów T, limfocytów B oraz przeciwciał. Badania, których wyniki opublikowano w piśmie Cell, są pierwszymi, w ramach których porównano jak na ten sam patogen działają trzy różne rodzaje szczepionek czyli szczepionki mRNA (Pfizer-BioNTech i Moderna), rekombinowana z adjuwantem (Novavax) oraz wektorowa (Janssen/J&J).
      Nie przyznajemy szczepionkom punktów. Dotychczas nie wykonywano takiego bezpośredniego porównania działania różnych szczepionek u ludzi, którym podano je w podobnym czasie. Nie prowadzono tego typu analiz w środowisku rzeczywistym. Lepsze zrozumienie wpływu szczepionek pozwoli nam udoskonalić metody wytwarzania szczepionek w przyszłości, mówi profesor Daniela Weiskopf, która wraz z profesorem Shane'em Crottym stała na czele zespołu badawczego.
      Autorzy badań dowiedzieli się, że po 6 miesiącach osoby, które otrzymały szczepionkę Moderny miały najwięcej przeciwciał, niższy ich poziom zauważono u zaszczepionych produktami Pfizera i Novavaksu, a najmniej przeciwciał znaleziono w organizmach osób, które przyjęły szczepionkę Janssen/J&J. Jednak to właśnie ci zaszczepieni preparatem Janssen/J&J mieli po 6 miesiącach najwięcej limfocytów pamięci B. U wszystkich uczestników badań zauważono podobny poziom CD4+ T.
      Osoby, które przyjęły szczepionkę Novavax charakteryzował najniższy poziom CD8+ T. Jednak, ogólnie rzecz biorąc, po 6 miesiącach limfocyty CD8+ T znaleziono u 60–70 procent zaszczepionych.
      Badanie potwierdza, że większość zaszczepionych, niezależnie od wykorzystanej technologii, utrzymuje wysoki poziom odpowiedzi immunologicznej przez sześć miesięcy po zaszczepieniu. Autorzy badań ostrzegają, że ta pamięć immunologiczna może nie zapobiegać ponownej infekcji, ale pomaga w łagodniejszym przejściu choroby. Nawet, jeśli trudno jest długoterminowo utrzymać wysoki poziom przeciwciał, to obecność stabilnej odporności wskazuje, że w przypadku infekcji, odporność może zostać reaktywowana bardzo szybko, w ciągu dni, stwierdzają autorzy badań.
      W najbliższej przyszłości specjaliści z LJI chcą sprawdzić wpływ dawek przypominających na długoterminową pamięć immunologiczną. Badają też, jak reagują organizmy osób zaszczepionych na kontakt z nowymi odmianami SARS-CoV-2.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Światowa Organizacja Zdrowia opublikowała długo oczekiwane szacunki dotyczące nadmiarowych zgonów w czasie pandemii COVID-19. Zdaniem WHO w ciągu dwóch lat pandemii dodatkowo zmarło około 15 milionów osób. To niemal 3-krotnie więcej niż oficjalna łączna liczba zgonów z powodu COVID-19 raportowana przez poszczególne kraje. Szacunkowe dane WHO uwzględniają te zgony, których nie zawarto w raportach krajowych.
      Problem z uzyskaniem dokładnej liczby osób zmarłych z powodu pandemii wynika z faktu, że ponad 100 krajów albo w ogóle nie dostarcza wiarygodnych statystyk, albo też dostarcza je bardzo nieregularnie. Wiele krajowych systemów statystycznych zawiera też błędy, przekładające się na błędy w danych. Ponadto różne kraje w różny sposób zbierają informacje. Na przykłd na początku pandemii w Holandii w statystykach zgonów z powodu COVID-19 uwzględniano tylko osoby, które zmarły w szpitalach, a u których test na SARS-CoV-2 dał wynik pozytywny. Zaś w sąsiedniej Belgii uwzględniano każdy zgon po objawach choroby, nawet jeśli nie postawiono diagnozy.
      Demografowie, statystycy, specjaliści ds. zdrowia publicznego i epidemiolodzy starają się więc zmniejszyć tę niepewność, opierając się nie tylko na raportach poszczególnych krajów, ale prowadząc też własne badania. Dane uściślane są w różny sposób, od analiz zdjęć satelitarnych cmentarzy, poprzez ankiety wśród ludności po wykorzystywanie komputerowych modeli maszynowego uczenia.
      Wpływ pandemii na nasze zdrowie jest znacznie szerszy niż tylko zachorowania na COVID-19 i zgony. Poza zgonami, które można bezpośrednio przypisać infekcji SARS-CoV-2 mamy też dużą liczbę zgonów spowodowanych warunkami, jakie panowały podczas pandemii. Mowa tutaj zarówno o przeładowaniu systemów opieki zdrowotnej, które w mniejszym stopniu zajmowały się innymi chorobami, jak i zachowaniu samych pacjentów, którzy zaczęli unikać placówek służby zdrowia. Nadmiarowe zgony to, według WHO, zgony ponad to, czego można by się spodziewać w danej populacji w standardowych warunkach, nie objętych kryzysem.
      Specjaliści WHO musieli uwzględnić nie tylko czynniki, które prowadziły do zwiększenia liczby zgonów – jak np. przeładowanie systemów opieki zdrowotnej – ale i takie, prowadzące do jej zmniejszenia. W czasie pandemii poprawiła się jakość powietrza, zmniejszył ruch drogowy, a z powodu narzucenia obowiązku noszenia maseczek zmniejszyła się zachorowalność na wiele chorób zakaźnych.
      Nasze szacunki nie tylko wskazują na wpływ pandemii, ale pokazują również, że wszystkie kraje powinny więcej zainwestować w służbę zdrowia odporną na zakłócenia w czasie kryzysów, powiedział dyrektor generalny WHO Tedros Adhanom Ghebreyesus.
      WHO szacuje, że w latach 2020-2021 z powodu pandemii zmarło 14,9 miliona osób. Aż 84% zgonów miało miejsce w Azji Południowo-Wschodniej, Europie i Amerykach, a za ponad 2/3 odpowiada zaledwie 10 krajów.
      Z opublikowanych danych wynika, że w Polsce liczba nieuwzględnionych w statystykach zgonów z powodu COVID-19 za lata 2020–2021 wynosi od 74 883 do 82 069. Średnio jest to 78 665 osób. Zatem w tym czasie pandemia mogła zabić w naszym kraju nie 116 000, a około 195 000 osób.
      Zdaniem WHO do największej liczby nadmiarowych zgonów doszło w Indiach. Z szacunków wynika, że zmarło tam od 3,3 do 6,5 miliona osób. Tymczasem oficjalne dane indyjskiego rządu mówią o 481 000 zmarłych. W reakcji na te informacje przedstawiciele rządu Indii stwierdzili, że metodologia WHO budzi ich zastrzeżenia. Jednak Shahid Jameel, wirusolog i były szef indyjskiego zespołu odpowiedzialnego za sekwencjonowanie genomu SARS-CoV-2 mówi, że bardziej wierzy WHO niż własnemu rządowi. Liczba około 500 000 zmarłych podawanych w oficjalnych statystykach rządowych jest z pewnością bardzo zaniżona. Ci, którzy byli w Indiach i widzieli przebieg pandemii wiedzą, że to zbyt niska liczba. A teraz mamy badania, które to potwierdzają.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nasz mózg składa się z miliardów neuronów, które muszą być chronione przed wpływem niekorzystnych czynników zewnętrznych. Rolę tej ochrony spełnia bariera krew-mózg. Ta mierząca 650 km wyspecjalizowana bariera między naczyniami krwionośnymi a mózgiem decyduje, jakie substancje mogą do mózgu przeniknąć. Bardzo dobrze spełnia swoją rolę, ale z punktu widzenia chorób neurologicznych jest najgorszym wrogiem współczesnej medycyny. Blokuje bowiem również dostęp leków do mózgu.
      Naukowcy z Yale University poinformowali na łamach Nature Communications, że udało im się opracować molekułę, która na kilka godzin otwiera barierę krew-mózg, umożliwiając dostarczenie leków. Po raz pierwszy udało się kontrolować barierę krew-mózg za pomocą molekuły, mówi profesor Anne Eichmann, jedna z głównych autorek badań.
      Doktor Kevin Boyé dołączył do zespołu profesor Eichmann w 2017 roku i zaczął badać molekułę Unc5B. To receptor śródbłonka, do którego ekspresji dochodzi w komórkach śródbłonka naczyń włosowatych. Uczony zauważył, że pozbawione tego receptora embriony myszy szybko umierały, gdyż nie tworzył się u nich prawidłowy układ krwionośny. To wskazywało, że Unc5B odgrywa ważną rolę w jego powstawaniu. Ponadto stwierdził, że u takich embrionów doszło do znaczącego spadku poziomu białka Claudin-5, które odpowiada za ścisłe przyleganie do siebie komórek śródbłonka w barierze krew-mózg. Naukowcy doszli więc do wniosku, że Unc5B odgrywa ważną rolę w utrzymaniu bariery krew-mózg.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że rozwój i funkcjonowanie bariery krew-mózg jest uzależnione od szlaku sygnałowego Wnt. Dotychczas nie były znane powiązania pomiędzy Unc5B a tym szlakiem. Dzięki zaś nowym badaniom naukowcy zauważyli, że Unc5B działa jak regulator tego szlaku.
      Boyé poszedł więc o krok dalej. Pozbawił dorosłe myszy, z już rozwiniętą barierą krew-mózg, receptora Unc5B i okazało się, że gdy go zabrakło, bariera pozostała otwarta. Następnie uczony postanowił sprawdzić, który z ligandów – cząsteczek wiążących się z receptorami i wysyłających sygnały pomiędzy i wewnątrz komórkami – ma wpływ na integralność bariery. Okazało się, że bariera jest otwarta, gdy zabraknie ligandu Netrin-1. Naukowcy opracowali więc przeciwciało, które uniemożliwiało Netrin-1 połączenie się z receptorem. Po wstrzyknięciu przeciwciała dochodziło do zaburzenia szlaku sygnałowego Wnt i bariera krew-mózg była przez jakiś czas otwarta.
      W najbliższej przyszłości naukowcy chcą skupić się na sprawdzeniu, czy takie otwieranie bariery krew-mózg jest bezpieczne, czy nie niesie ze sobą żadnych ryzyk oraz czy same przeciwciała nie są toksyczne. To otwiera pole do dalszych interesujących badań nad kwestią powstawania samej bariery oraz możliwości manipulowania ją w celu dostarczania leków, mówi Eichmann.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...