Исследователи раскрывают важные первые 30 минут вирусного вторжения в человеческую клетку.
Для вируса, атакующего клетку, время решает все. Чтобы захватить власть, эти захватчики должны действовать эффективно, избегая обнаружения иммунной системой и оставаться неповрежденными, пока они путешествуют через клеточные механизмы.
Однако сложности ранних стадий вирусной жизни в течение многих лет беспокоили ученых, которые изучали эти маленькие, но детальные частицы. Мы надеемся, что понимание механизмов поможет им создать новые методы лечения вирусных заболеваний.
Работа одной команды в Imperial теперь проливает больше света на самые ранние стадии вирусной инфекции, помогая ответить на некоторые вопросы о том, что происходит, когда эти микробные захватчики проникают в клетку-хозяин.
Питер О’Хара, профессор вирусологии медицинского факультета, возглавляет группу, изучающую, что происходит, когда наши клетки подвергаются атаке со стороны общего семейства вирусов, причастных ко всему, от герпеса до рака – вирусов герпеса.
Изучая одного члена этого класса вирусов (ВПГ), они начинают разгадывать вопросы о том, как вирусы попадают в клетку-хозяин и перемещаются в ядро, где они захватывают механизмы клетки, чтобы производить свои копии, и как они регулируют элементы. клетки-хозяина, необходимой для инфекции. Мы спросили его подробнее о его последних исследованиях.
Почему так важны первые 30 минут заражения?
Очень важно знать, что вирус делает в первые 30 минут и как именно вирусный геном – генетический материал вируса – попадает в клетку. Затем мы можем изучить, какие клеточные белки используются вирусом, и процессы, с помощью которых ему удается уклоняться от любого иммунного ответа.
Если мы знаем об этих процессах, мы можем рационально разработать соединения, которые им мешают, и они могут стать хорошими потенциальными лекарствами от вирусных заболеваний.
Что делает вирус, когда он находит и попадает в клетку-хозяин?
Как и многие другие вирусы, HSV должен проникнуть в ядерную пору – своего рода ворота, которые позволяют проникнуть в ядро клетки, которую он заражает. У него есть определенные временные рамки, чтобы сделать это, прежде чем начнут звонить “ тревожные колокола ” и сработает ответ клетки хоста, чтобы остановить его вход.
Из-за этого вирусы выработали особые способы ускоренного прохождения через клетку-хозяина, и мы определили небольшой участок белка, отсутствие которого означало бы, что ВПГ потеряет способность нацеливаться на себя и проникать через ядерную пору.
HSV делает это очень эффективно, и мы также обнаружили, что вирусный геном очень прочно удерживается вместе и остается нетронутым в цитоплазме клетки-хозяина. Это интересно, поскольку это означает, что клетка-хозяин не может обнаружить вирусную ДНК, «скрывающуюся» в цитоплазме, и, следовательно, не сможет вызвать иммунный ответ.
Это может быть не одинаково для всех типов клеток, но это, безусловно, интересная отправная точка.
В прошлом доступные методы затрудняли отслеживание и измерение вирусных геномов. Как вашей команде это удалось?
За последние несколько лет химики смогли взять небольшие химические группы и пометить их на биологические молекулы, которые являются предшественниками других молекул, таких как ДНК и белки.
Мы используем один из этих предшественников ДНК для питания клеток. Затем мы можем заразить эти клетки ВПГ в надежде, что когда вирус реплицирует свою ДНК, он заберет предшественник ДНК, который мы химически пометили им. Оттуда мы можем очистить вирус и использовать его для заражения других клеток-хозяев.
Самое замечательное в том, что мы можем химически пометить предшественники ДНК флуоресцентной молекулой, что означает, что когда она прикреплена к вирусному геному, она будет флуоресцировать, что позволяет нам обнаружить ее и визуализировать, как она заражает клетку. Итак, теперь мы впервые визуализировали первые 30 минут заражения и наблюдали, как геном проходит через ворота ядерной поры. Эта технология вызывает большой ажиотаж и то, что она может обещать в будущем.
Что эта новая информация может означать для будущего?
Мы заинтересованы в долгосрочной перспективе, и это включает в себя понимание механизма события, чтобы мы могли вмешаться в него. Эти знания позволяют нам лучше разрабатывать терапевтические вмешательства, и мы, безусловно, надеемся, что наши исследования помогут в этом.