Dalam temuan yang dapat menyebabkan cara yang lebih baik untuk mencegah dan mengobati influenza dan infeksi virus lainnya, para peneliti melaporkan penemuan dari keluarga alami agen antivirus pada sel manusia.

Dalam percobaan pada sel manusia dan tikus, flu-protein melawan dicegah atau diperlambat partikel virus yang paling dari menginfeksi sel-sel pada tahap awal dalam siklus hidup virus. Tindakan anti-virus yang terjadi beberapa saat setelah virus menempel pada sel dan sebelum memberikan kargo patogenik.

"Kami telah menemukan pertahanan lini pertama dalam bagaimana tubuh kita melawan virus flu," kata Stephen Elledge, yang Gregor Mendel profesor genetika dan kedokteran di Harvard Medical School (HMS) dan ahli genetika senior di Rumah Sakit Brigham dan Wanita ( BWH). "Protein yang ada untuk menghentikan flu. Setiap sel memiliki respon imun yang konstitutif yang siap untuk virus. Jika kita menyingkirkan itu, virus memiliki sebuah masa kejayaan. "

"Ketika kami mengetuk protein, kita mengalami infeksi virus lebih banyak," kata ahli genetika Abraham Kuningan, instruktur dalam kedokteran di HMS dan Massachusetts General Hospital (MGH), yang memimpin penelitian pertama sebagai postdoctoral fellow di kelompok riset Elledge dan kemudian di laboratorium sendiri di Institut Ragon. "Ketika kita meningkatkan protein, kami memiliki perlindungan lebih," kata Kuningan.

Para pembela antivirus asli juga penting setelah sel terinfeksi, Kuningan dan rekan-penulis ditemukan. Dalam sel, protein menyumbang lebih dari setengah dari efek perlindungan dari respon interferon kekebalan tubuh. Interferon orchestrates komponen besar dari mesin melawan infeksi.

"Interferons memberikan perlindungan bahkan lebih sel, tetapi tidak jika kita mengambil protein antivirus," kata Kuningan. Studi ini dipublikasikan secara online 17 Desember dalam jurnal Cell.

Respon interferon kuat adalah apa yang membuat orang merasa sangat sakit ketika tubuh mereka memerangi flu atau ketika menerima interferon sebagai terapi. "Jika kita dapat mencari cara untuk meningkatkan kadar protein ini tanpa interferon, kita berpotensi dapat meningkatkan daya tahan alami untuk beberapa virus tanpa semua efek samping dari interferon," kata Elledge.

Dalam studi tersebut, protein antivirus mengejutkan serbaguna dilindungi sel terhadap beberapa virus manusia menghancurkan - tidak hanya influenza A strain H1N1 dan termasuk strain akan kembali ke 1930-an, tetapi juga virus West Nile dan virus dengue. Sementara IFITM tidak melindungi terhadap HIV atau virus hepatitis C, percobaan menyarankan protein dapat mempertahankan terhadap orang lain, termasuk virus demam kuning.

Para peneliti tidak tahu bagaimana protein antivirus ini menangkis berbagai virus, yang menggunakan mekanisme yang berbeda masuk ke dalam sel. Keluarga protein, yang disebut protein transmembran interferon-inducible (IFITM), pertama kali ditemukan 25 tahun yang lalu sebagai produk dari salah satu dari ribuan gen diaktifkan oleh interferon. Sejak itu, tidak banyak lagi telah ditemukan tentang keluarga IFITM. Versi dari gen IFITM ditemukan dalam genom banyak makhluk, dari ikan ke ayam untuk tikus untuk orang, menunjukkan mekanisme antivirus telah bekerja dengan sukses selama jutaan tahun dalam melindungi organisme dari infeksi virus.

Di laboratorium itu Elledge, Kuningan mulai penelitian sebagai layar genetik untuk belajar bagaimana tubuh blok flu. Para peneliti sebelumnya telah menjalankan layar yang mirip dengan virus hepatitis C dan HIV. Dalam layar, para peneliti menggunakan RNA kecil mengganggu secara sistematis merobohkan satu gen pada suatu waktu oleh depleting protein gen yang mencoba untuk membuat. Kemudian mereka memeriksa apa efek setiap gen memiliki diblokir pada respon sel untuk virus influenza A.

Layar mengungkapkan lebih dari 120 gen dengan peran potensial dalam berbagai tahap infeksi. Empat dari gen-gen, ketika dirobohkan, memungkinkan untuk peningkatan yang kuat dalam infeksi sel oleh virus influenza A. Dari empat calon "faktor pembatasan," terkonsentrasi tim peneliti pada protein IFITM3 karena link-nya diketahui interferon dan menemukan dua protein terkait erat dalam keluarga IFITM dengan aktivitas serupa.

Properti yang paling khas dari pertahanan IFITM3 lini pertama adalah tindakan pencegahan sebelum virus dapat menyatu dengan sel, kata co-penulis dan ahli virus Michael Farzan, profesor mikrobiologi dan genetika molekuler di HMS dan Pusat Penelitian Primata New England. "Virus ini tidak dapat membuat protein dalam sel untuk melawan protein IFITM, karena sel tersebut sudah prima terhadap virus," kata Farzan. "Untuk menemukan sesuatu yang hits flu dan hits itu begitu dekat ke tahap masuknya siklus hidup virus benar-benar menarik dan tidak biasa antara faktor-faktor pembatasan virus."

Para peneliti memiliki lebih banyak pertanyaan daripada jawaban tentang bagaimana faktor-faktor pembatasan IFITM benar-benar bekerja, tetapi mereka sangat antusias dengan berbagai pertanyaan penemuan membuka. Misalnya, variasi dalam protein dari orang ke orang dapat menjelaskan perbedaan dalam kerentanan orang terhadap infeksi virus flu dan lainnya, serta tingkat keparahan, para peneliti berspekulasi.

Dan jika para ilmuwan dapat memahami mekanisme aksi, mereka mungkin dapat merancang terapi baru dengan tindakan antivirus yang lebih baik. Protein sendiri mungkin berguna untuk membela terhadap infeksi pada hewan, seperti burung dan babi, yang mungkin mencegah munculnya baru, influenza berpotensi lebih berbahaya A strain.

Dalam aplikasi lain yang potensial, jika IFITM3 memiliki peran dalam embrio ayam atau sel anjing digunakan untuk membuat vaksin flu, menghambat protein dapat mempercepat produksi vaksin, yang telah menjadi masalah tahun ini dengan pembuatan vaksin pandemi H1N1.

Penelitian ini didanai oleh Howard Hughes Medical Institute, T. Phillip dan Susan M. Ragon Foundation, National Institutes of Health, New England Daerah Pusat Keunggulan untuk Biodefense, Cancer Research UK Wellcome Trust, dan Kay Yayasan Kendall Leukimia . BWH dan MGH telah mengajukan permohonan paten AS untuk teknologi yang berhubungan dengan identifikasi dan penggunaan faktor tuan rumah untuk memodulasi replikasi virus / pertumbuhan.

Kendali Citation