Vorübergehend die Deaktivierung eines einzigen proteins innerhalb unserer Zellen könnten in der Lage sein, um uns zu schützen vor Erkältung und anderen viralen Erkrankungen, entsprechend einer Studie geführt von den Forschern an der Stanford University und Universität von Kalifornien-San Francisco.
Die Ergebnisse wurden in humanen Zellkulturen und in Mäusen.
„Unsere Omas haben immer fragten uns,“ Wenn Sie so schlau sind, warum haben Sie nicht kommen mit einer Heilung für die Erkältung?'“ sagte Jan Carette, Ph. D., associate professor für Mikrobiologie und Immunologie. „Jetzt haben wir eine neue Weise, das zu tun.“
Der Ansatz des targeting-Proteine in unseren Zellen auch gearbeitet, um Viren zu stoppen, die im Zusammenhang mit asthma, Enzephalitis und polio.
Erkältungen, oder noninfluenza-bezogene Infektionen der oberen Atemwege, sind für die meisten Teil einer einwöchigen ärgernis. Sie sind auch die weltweit häufigste Infektions-Krankheit, kostet die US-Wirtschaft schätzungsweise 40 Milliarden Dollar pro Jahr. Mindestens die Hälfte aller Erkältungen sind das Ergebnis von rhinovirus-Infektionen. Es gibt rund 160 bekannte Arten von rhinovirus, die hilft zu erklären, warum immer eine Erkältung nicht verhindern, dass Sie bekommen eine andere einen Monat später. Schlimmer noch, Rhinoviren sind sehr mutation-anfällig und, als Folge, schnell zur Entwicklung von Resistenzen sowie zu entgehen, die immun-überwachung, hervorgerufen durch Vorherige Exposition oder Impfung.
In einer Studie, die online veröffentlicht Sept. 16 in der Natur Mikrobiologie, Carette und seine Mitarbeiter einen Weg gefunden, Sie zu stoppen, eine Breite Palette von Enteroviren, Rhinoviren einschließlich, repliziert innerhalb der menschlichen Zellen in Kultur, sowie in Mäusen. Sie erreicht dieses Kunststück durch die Deaktivierung eines proteins in säugerzellen und dass alle Enteroviren erscheinen zu müssen, um zu replizieren.
Carette Aktien senior-Autorenschaft mit Oder Gozani, MD, Ph. D., professor der Biologie an der Stanford und Dr. Morris Herzstein Professorin für Biologie; Raul Andino, Ph. D., professor von Mikrobiologie und Immunologie an der UCSF; und Nevan Krogan, Ph. D., professor der zellulären und molekularen Pharmakologie an UCSF. Das führen die Autoren sind ehemalige Stanford-Doktorand Jonathan Diep, Ph. D., Stanford und Postdoc-Wissenschaftler Yaw Shin Ooi, Ph. D., und Alex Wilkinson, Ph. D.
Bekannt und gefürchtet
Eines der am meisten bekannt und gefürchtet, Enteroviren poliovirus ist. Bis zur Einführung eines wirksamen Impfstoffes in den 1950er Jahren, das virus geschrieben Lähmung und Tod für viele Tausende von Kindern jedes Jahr in den Vereinigten Staaten allein. Seit 2014, eine andere Art von enterovirus EV-D68, wurde Verwicklung in den rätselhaften Biennale bursts eines poliolike Krankheit, akute schlaffe myelitis, in den Vereinigten Staaten und Europa. Andere Enteroviren verursachen können Enzephalitis und Myokarditis—Entzündung des Gehirns und des Herzens, beziehungsweise.
Wie alle Viren, Enteroviren Reisen leicht. Um sich zu vermehren, Sie nutzen Proteine in den Zellen, die Sie infizieren.
Um zu sehen, welche Proteine in menschlichen Zellen sind von entscheidender Bedeutung, um enteroviral Fruchtbarkeit, die Ermittler verwendet ein genomewide-Bildschirm entwickelt, Carette s lab. Sie erzeugt eine kultivierte Linie von menschlichen Zellen, Enteroviren infizieren könnten. Die Forscher verwendeten gen-editieren, um die nach dem Zufallsprinzip deaktivieren eines einzelnen Gens in jeder der Zellen. Die resultierende Kultur enthalten, in der Summe, Zellen fehlt der eine oder andere von jedem gen in unserem Genom.
Die Wissenschaftler infizierten die Kultur mit RV-C15, ein rhinovirus bekannt zu verschlimmern asthma bei Kindern, und dann mit dem EV-C68, Verwicklung in die akute schlaffe myelitis. In jedem Fall werden einige Zellen überleben konnten-Infektion und spawn Kolonien. Die Wissenschaftler waren in der Lage zu bestimmen, welche gene in jeder Kolonie geschafft hatte, klopfte der Kommission. Während die beiden RV-C15 und EV-D68 sind beide Enteroviren, Sie sind taxonomisch Verschieden und erfordern unterschiedliche host-Zell-Proteine bei der Ausführung Ihrer Replikation-Strategien. So, die meisten der menschlichen Gene codieren die Proteine, die jede virale Art benötigt, um zu gedeihen, waren auch anders. Aber es gab nur eine Handvoll von einzelnen Genen, deren fehlen erstickt beide Arten‘ Fähigkeit, sich innerhalb der Zellen vermehren, Büste aus Ihrer zellulären hotel Zimmer und dringen in neue Zellen ein. Eines dieser Gene in bestimmten Stand aus. Dieses gen kodiert für ein Enzym namens SETD3. „Es war eindeutig notwendig, um viralen Erfolg, aber wurde nicht viel bekannt über es,“ Carette sagte.
Der Wissenschaftler generiert eine Kultur der menschlichen Zellen fehlt SETD3 und versucht, infizieren Sie mit verschiedenen Arten von enterovirus—EV-D68, poliovirus, drei verschiedene Arten von rhinovirus und zwei Sorten von coxsackievirus, was kann die Ursache für eine herzmuskelentzündung. Keines dieser Viren replizieren könnte in der SETD3-defizienten Zellen, obwohl alle Ihre Fähigkeit bewiesen, sich der Plünderung Zellen, deren SETD3 erzeugenden Funktion war wiederhergestellt.
Die Forscher beobachteten eine 1.000-fache Reduzierung ein Maß für die virale Replikation innerhalb der menschlichen Zellen fehlt SETD3, verglichen mit den Kontrollen. Ausschlagen SETD3 Funktion in menschlichen bronchialen epithelialen Zellen infiziert mit verschiedenen Rhinoviren oder mit EV-D68 schneiden Sie die Replikation über das 100-fache.
Unempfindlich Mäuse
Mäusen biotechnologisch vollständig fehlen SETD3 wuchs scheinbar gesunden Erwachsenenalter und waren fruchtbar, aber Sie waren unempfindlich gegen Infektion durch zwei verschiedene Enteroviren verursachen können lähmende und tödliche Enzephalitis, selbst wenn diese Viren wurden direkt injiziert in Mäuse-Gehirne bald, nachdem Sie wurden neu geboren.
„Im Gegensatz zu normalen Mäusen, die SETD3-defizienten Mäusen waren völlig unberührt von dem virus“ Carette sagte. „Es war der virus, der war tot in das Wasser, nicht die Maus.“
Enteroviren, die Wissenschaftler gelernt, habe keine Verwendung für die im Abschnitt SETD3, dass die Zellen beschäftigen routine für die enzymatische Aktivität. Stattdessen Enteroviren Wagen um ein protein, dessen Interaktion mit einem anderen Teil der SETD3 Molekül, in irgendeiner noch unbekannten Weise, ist notwendig für Ihre Replikation.