Ijesztő lenne, ha azt mondanánk, a DNS, amely a genetikai információinkat tartalmazza, vírusok lakhelye? Bár ezek már nem aktívak, inkább egyfajta fosszíliák az evolúcióból hátramaradva, mégis komoly jelentőségük van.
A La Jolla Immunológiai Intézet (LJI) friss kutatása sikeresen feltárta az egyik ilyen ősi vírusfehérje háromdimenziós szerkezetét. Ez nemcsak azért fontos, mert így sokkal jobban megérthetik a tudósok ezeknek a DNS részeknek a működését, hanem azért is, mert a felfedezés új távlatokat nyithat a rákdiagnosztikában és autoimmun betegségek kezelésében is – írja a siencedaly.com.
A vírus, ami a DNS-ünkben él
A vizsgálat középpontjában az úgynevezett HERV‑K Env fehérje áll – ez egy, a genomban máig fellelhető endogén retrovírus (HERV: human endogenous retrovirus), amely valaha vírusként működött, de az evolúció során „megkövült” a DNS-ben. Érdekes módon a humán genom körülbelül 8 %-a ilyen vírusmaradványokból áll, ezek nagy része ugyanakkor évtizedek óta inaktív. A kutatás azonban azt igazolta, hogy ez az Env fehérje újra előtűnik – főként daganatos sejtek és autoimmun betegek immunsejtjei felszínén.
A tudósok a cryo-elektronmikroszkópia nevű technikával (alacsony hőmérsékletű elektronmikroszkópia) rögzítették a fehérje valós szerkezetét. Ez hihetetlenül precíz művelet volt, mert a fehérje „pre‑fusion” (azaz még nem összeolvadásra készen álló) állapotát kapták el — ami ritkán tartható ilyen formán stabilan.
A célzott módosítások, amelyek biztosították ezt az állapotot, lehetővé tették, hogy megfigyeljék: a HERV‑K Env magas és vékony trimer, azaz három részből álló szerkezetet formál, ez pedig nagyon eltér az ismert humán (HIV), de még a szimian, vagyis a majmokat érintő immunhiány vírusokétól.
A vírusfehérjék szerkezete meghatározza a működésüket – például azt, hogyan képesek a sejtekhez kötődni, bejutni, vagy hogy milyen immunválaszt váltanak ki. A HIV és más ismert retrovírusok „borítófehérjéinek” (Env, azaz envelope – burkot alkotó fehérje) szerkezete már jól ismert, és az alapján hatékony vakcinák, antitestek vagy vírusellenes szerek tervezhetők. A most vizsgált HERV-K Env viszont jelentősen eltér ettől a sémától. Ennek több tudományos és orvosi jelentősége is van:
- Immunterápiás potenciál: Sok típusú rák (pl. emlő- vagy petefészekrák) sejtjein jelen van ez a fehérje, míg az egészséges sejtek felszínén nincs. Így az erre a fehérjére irányuló ellenanyagok képesek lehetnek megkülönböztetni a rosszindulatú sejteket, és célzottan elpusztítani azokat.
- Autoimmun betegségek megértése: Lupusz vagy reumás ízületi gyulladás esetén immunsejtek kifejezetten hordozhatják ezt a fehérjét. Az antitestekkel jelölve kutatók képesek voltak kimutatni, mely immunsejtek bocsátanak ki gyulladásos jeleket az Env hatására, ami lehetővé teszi a gyulladás pontosabb lokalizálását és esetleges megelőző kezelési lehetőségek kidolgozását is.
Ha érdekel, hogy melyik az a vírus, amelyik egy óra alatt képes átalakítani az ember DNS-ét, olvasd el ezt a cikkünket is.
