Tudomány
A felfedezés, amire senki sem számított: Félig vírusok vagyunk
Ősi vírusmaradványokat találtak az emberi DNS-ben
Most azonban a La Jolla Immunológiai Intézet (LJI) kutatói először térképezték fel az egyik legaktívabb ilyen vírusfehérje, a HERV-K Env háromdimenziós szerkezetét – jelentették be a Science Advances című rangos szaklapban. Az eredmény áttörést jelent a strukturális biológiában: ez az első emberi HERV-fehérjestruktúra, amelyet valaha sikerült meghatározni.
„Ez mindössze a harmadik retrovirális burokfehérje, amelynek a szerkezetét sikerült megoldani, a HIV és a SIV után” – emelte ki Dr. Erica Ollmann Saphire, az intézet elnöke.
Ősi fehérjék új szerepben: daganatok és autoimmun betegségek célpontjai lehetnek
Egykor ezek a fehérjék az ősretrovírusok burkát alkották. Ma viszont bizonyos daganatsejteken, valamint autoimmun és neurodegeneratív betegségekben szenvedők sejtjein is megjelennek – így fontos szerepük lehet új diagnosztikai módszerek és terápiák fejlesztésében.
„Autoimmun betegségekben és rákban ezek a gének újra aktiválódhatnak, és vírusfehérjéket kezdenek termelni” – mondta Saphire. – „A HERV-K Env szerkezetének megértése új lehetőségeket nyit a célzott kezelések és diagnózisok terén.”
A kutatók kis módosításokkal stabilizálták a fehérje természetes szerkezetét, hogy a fúzió előtti (pre-fúziós) állapotában tudják vizsgálni – ez a forma ugyanis különösen instabil és nehezen tanulmányozható. Ezután krio-elektronmikroszkópiával (cryo-EM) készítettek nagy felbontású 3D képeket a fehérje három állapotáról: a sejt felszínén, fertőzés közben, valamint antitestekkel kötődve.
Kiderült, hogy a HERV-K Env jelentősen eltér más retrovírusok, például a HIV burokfehérjéitől: magasabb, karcsúbb szerkezetű, és a hajtogatása is egyedülálló.
Célkeresztben a HERV-fehérjék: új lehetőségek a rákterápiában
A kutatók azt is megfigyelték, hogy számos daganattípus sejtjein – például emlő- és petefészekrák esetén – kimutatható a HERV-K Env, míg az egészséges sejtekben nem. Ez lehetőséget kínál olyan immunterápiák kifejlesztésére, amelyek kizárólag a daganatsejteket támadják.
„A HERV-K Env remek célpont lehet arra, hogy pontosan azonosítsuk és elpusztítsuk a rákos sejteket” – fogalmazott Dr. Chen Sun, a kutatás egyik vezetője.
Hasonló fehérjék autoimmun betegségek, például lupusz és reumás ízületi gyulladás esetén is megjelenhetnek az immunsejteken. A kutatók olyan speciális antitesteket fejlesztettek ki, amelyek segítségével ezeket a sejtek azonosítani lehet. Amikor ezekre az antitestekre fluoreszkáló „jelzőmolekulát” kapcsoltak, világosan meg tudták különböztetni az érintett páciensek sejtjeit az egészséges kontrolloktól.
„Ezek az antitestek kimutatták a HERV-K Env fehérje kóros jelenlétét olyan immunsejteken, amelyek gyulladást idézhetnek elő lupuszos és reumás betegekben” – mondta Saphire.
„Félig vírusok vagyunk” – és itt az idő, hogy megértsük ezt a részt is
A HERV-K Env és a hozzá kapcsolódó antitestek vizsgálata új távlatokat nyit nemcsak a klinikai alkalmazásokban, hanem az emberi biológia mélyebb megértésében is. Egyre több betegségről derül ki, hogy kapcsolatban állhat ezekkel az ősi vírusmaradványokkal.
„Gyakorlatilag bármilyen betegség esetén elindulhatunk ezen az úton” – mondta Jeremy Shek, a tanulmány másik vezető szerzője.
Ahogy a kutatók fogalmaztak: „Mindannyian részben vírusok vagyunk” – és itt az ideje, hogy megismerjük ezt a rejtett, de nagyon is aktív részünket.
