I fund, der kan føre til bedre måder at forebygge og behandle influenza og andre virusinfektioner, rapporterer forskere opdagelsen af ​​en familie af naturligt forekommende antivirale midler i humane celler.

I forsøg på mennesker og mus celler, forhindrede de influenzalignende kæmper proteiner eller bremset de fleste viruspartikler i at inficere celler på et tidligt stadium i virus livscyklus. Den anti-virale handling sker engang efter virus lægger sig til cellen og før det afgiver sygdomsfremkaldende last.

"Vi har afdækket den første linje forsvar i, hvordan vores kroppe bekæmpe influenza-virus," siger Stephen Elledge, at Gregor Mendel professor i genetik og medicin på Harvard Medical School (HMS) og en senior genetiker ved Brigham and Women 's Hospital ( BWH). "Proteinet er der for at stoppe influenza. Hver celle har en konstitutiv immunrespons, der er klar til virus. Hvis vi slippe af med den, at virus har en storhedstid. "

"Når vi bankede proteiner ud, vi havde mere virus infektion," siger genetiker Abraham Messing, en instruktør i medicin ved HMS og Massachusetts General Hospital (MGH), der ledede undersøgelsen først som en post.doc i Elledge forskning gruppen og derefter i sit eget laboratorium på Ragon Institute. "Når vi øget de proteiner, vi havde mere beskyttelse," Brass sagde.

De indfødte antivirale Forsvarerne er også afgørende når cellerne er inficeret, messing og hans medforfattere fundet. De celler udgjorde de proteiner for mere end halvdelen af ​​den beskyttende virkning af interferon immunrespons. Interferon iscenesætter en stor del af infektionen-kampene maskiner.

"Interferoner gav cellerne endnu mere beskyttelse, men ikke hvis vi tog de antivirale proteiner," Brass sagde. Undersøgelsen er offentliggjort online 17 december i tidsskriftet Cell.

Den potente interferon svar er, hvad der gør folk føler sig så syge, når deres krop kæmper influenza eller når du modtager interferoner som terapi. "Hvis vi kan finde ud måder at øge niveauer af dette protein uden interferon, kan vi potentielt øge naturlig modstand mod nogle vira uden alle de bivirkninger af interferoner," Elledge sagde.

I undersøgelsen, der er beskyttet af de overraskende alsidige antivirale proteiner celler mod en række ødelæggende menneskelige vira - ikke kun den aktuelle influenza A stammer, herunder H1N1 og stammer helt tilbage til 1930'erne, men også West Nile virus og dengue virus. Mens IFITM ikke beskytter mod HIV eller hepatitis C-virus, eksperimenter foreslog proteinet kan forsvare sig mod andre, herunder gul feber-virus.

Forskerne ved ikke, hvordan de antivirale proteiner aflede denne mangfoldighed af virus, der bruger forskellige mekanismer for indrejse i cellen. Proteinet familie, der kaldes interferon-inducerbare transmembrane proteiner (IFITM), blev først opdaget for 25 år siden som produkter af en af ​​de tusinder af gener tændt af interferon. Siden da er meget andet ikke er blevet opdaget omkring IFITM familien. Versioner af de IFITM gener er fundet i genomer fra mange skabninger, fra fisk til kyllinger til mus til folk, hvilket tyder på antivirale mekanisme har arbejdet med succes millioner af år til at beskytte organismer fra virusinfektioner.

I Elledge laboratorium, begyndte messing undersøgelsen som en genetisk skærm for at lære hvordan kroppen blokerer influenza. Forskerne havde tidligere kørt lignende skærme med hepatitis C-virus og hiv. I skærmen, brugte forskerne små interfererende RNA til systematisk at vælte ét gen ad gangen ved at udtømme de proteiner generne prøvede at gøre. Derefter undersøges, hvilke virkninger hver blokeret gen havde en celles respons på influenza A-virus.

Skærmen afslørede mere end 120 gener med potentielle roller på forskellige stadier af infektionen. Fire af disse gener, når slået ned, mulighed for en robust forøgelse af infektion af celler med influenza A virus. Af disse fire kandidatlande "begrænsning faktorer," forskerholdet koncentreret på IFITM3 protein på grund af sin kendt link til interferon og fandt to nært beslægtede proteiner i IFITM familie med lignende aktivitet.

Det mest karakteristiske egenskab ved den første linie IFITM3 forsvar er den forebyggende indsats, før virus kan fusionere med cellen, siger medforfatter og virusspecialist Michael Farzan, lektor i mikrobiologi og molekylær genetik på HMS og New England Primate Research Center. "The virus er stand til at gøre et protein i cellen for at afhjælpe de IFITM proteiner, fordi cellen allerede er primet mod virus," Farzan sagt. "At finde noget, der rammer influenza og rammer det så tæt på posten fase af den virale livscyklus er virkelig interessant og usædvanligt blandt virale restriktions-faktorer."

Forskerne har flere spørgsmål end svar om, hvordan de IFITM begrænsninger faktorer faktisk virker, men de er begejstrede for vifte af undersøgelsen opdagelsen åbner. For eksempel kan variationer i proteinet fra person til person forklare forskelle i menneskers tilbøjelighed til influenza og andre virale infektioner, såvel som dens alvorlighed, forskerne spekulere.

Og hvis forskere kan forstå virkningsmekanismen, kan de være i stand til at designe nye behandlingsformer med endnu bedre antiviral handlinger. De proteiner selv kan være nyttige for forsvaret mod infektioner hos dyr, som fugle og svin, som kan forhindre fremkomsten af ​​nye, potentielt mere farlige influenza A stammer.

I en anden potentiel anvendelse, hvis IFITM3 har en rolle i kyllingeembryoer eller hunde celler, der anvendes til at gøre influenza vacciner kan hæmme de proteiner fremskynde vaccine produktionen, der har været et problem i år med fremstillingen af ​​H1N1-pandemien vaccinen.

Forskningen blev støttet af Howard Hughes Medical Institute, Phillip T. og Susan M. Ragon Foundation, National Institutes of Health, New England Regional Center of Excellence for biodefense, Cancer Research England Wellcome Trust, og Kay Kendall leukæmi Foundation . BWH og MGH har indgivet en amerikansk patentansøgning for denne teknologi, der vedrører identifikation og brug af værtfaktorer at modulere virusreplikation / vækst.

Fuld Citation