Trong các kết luận có thể dẫn đến những cách tốt hơn để ngăn chặn và điều trị bệnh cúm và các bệnh nhiễm virus khác, các nhà nghiên cứu báo cáo sự phát hiện của một gia đình tự nhiên xảy ra các tác nhân kháng virus trong tế bào người.

Trong các thí nghiệm trong các tế bào người và chuột, các protein chống cúm ngăn ngừa hoặc làm chậm lại hầu hết các virus lây nhiễm các tế bào ở giai đoạn sớm nhất trong vòng đời của virus. Các hành động chống virus đôi khi sẽ xảy ra sau khi vi rút tự gắn nó với các tế bào và trước khi cung cấp hàng hóa gây bệnh của nó.

"Chúng tôi đã phát hiện ra quốc phòng đầu tiên trong cơ thể chúng ta chống lại virus cúm", ông Stephen Elledge, Gregor Mendel giáo sư di truyền học và y khoa tại Trường Y Harvard (HMS) và di truyền học cấp cao tại Brigham và Bệnh viện Phụ nữ ( BWH). "Protein là có để ngăn chặn bệnh cúm. Mỗi tế bào có cấu tạo một phản ứng miễn dịch đã sẵn sàng cho các vi rút. Nếu chúng tôi nhận được thoát khỏi điều đó, virus có một thời hoàng kim. "

"Khi chúng tôi gõ các protein, chúng tôi đã bị nhiễm virus nhiều hơn," nhà di truyền học Abraham Brass, một giảng viên y khoa tại HMS và Bệnh viện đa khoa Massachusetts (MGH), người đứng đầu nghiên cứu đầu tiên như là một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong nhóm nghiên cứu Elledge và sau đó trong phòng thí nghiệm của ông tại Viện Ragon. "Khi chúng tôi tăng các protein, chúng tôi đã bảo vệ nhiều hơn," Brass nói.

Các hậu vệ chống virus bản địa cũng rất quan trọng sau khi các tế bào bị nhiễm, đồng thau và các đồng tác giả được tìm thấy. Trong các tế bào, protein chiếm hơn một nửa tác dụng bảo vệ của các phản ứng miễn dịch interferon. Interferon orchestrates một thành phần lớn của bộ máy chống nhiễm trùng.

"Interferons cho các tế bào bảo vệ nhiều hơn, nhưng không nếu chúng ta lấy đi các protein kháng virus," Brass. Nghiên cứu này được công bố trực tuyến ngày 17 tháng 12 trên tạp chí Cell.

Đáp ứng interferon mạnh là điều làm cho mọi người cảm thấy bệnh khi cơ thể của họ đang chiến đấu với bệnh cúm hoặc khi nhận được interferon như một liệu pháp. "Nếu chúng ta có thể tìm ra cách để làm tăng nồng độ của protein này mà không có interferon, chúng tôi có khả năng có thể tăng sức đề kháng tự nhiên đối với một số virus mà không có tất cả các tác dụng phụ của interferon," Elledge nói.

Trong nghiên cứu này, protein kháng virus linh hoạt đáng ngạc nhiên bảo vệ tế bào chống lại nhiều virus tàn phá của con người - không chỉ dịch cúm hiện nay A chủng H1N1 và chủng sẽ trở lại những năm 1930, mà còn virus West Nile và virus sốt xuất huyết. Trong khi IFITM đã không bảo vệ chống lại HIV hoặc siêu vi viêm gan C, các thí nghiệm cho các protein có thể bảo vệ chống lại những người khác, bao gồm cả virus bệnh sốt vàng da.

Các nhà nghiên cứu không biết làm thế nào các protein kháng virus làm chệch hướng này nhiều virus, sử dụng các cơ chế khác nhau xâm nhập vào tế bào. Gia đình protein, được gọi là protein xuyên màng cảm ứng interferon (IFITM), lần đầu tiên được phát hiện ra 25 năm trước đây như các sản phẩm của một trong hàng ngàn gen bật bởi interferon. Kể từ đó, không có nhiều khác đã được phát hiện về gia đình IFITM. Các phiên bản của gen IFITM được tìm thấy trong bộ gen của nhiều sinh vật, từ cá đến gà, với những con chuột với mọi người, cho thấy cơ chế kháng virus đã được làm việc thành công trong hàng triệu năm trong việc bảo vệ các sinh vật từ nhiễm virus.

Trong phòng thí nghiệm của Elledge, Brass đã bắt đầu nghiên cứu như là một màn hình di truyền để tìm hiểu làm thế nào cơ thể ngăn chặn bệnh cúm. Các nhà nghiên cứu trước đó đã chạy màn hình tương tự với siêu vi viêm gan C và HIV. Trong màn hình, các nhà nghiên cứu đã sử dụng RNA nhỏ can thiệp một cách có hệ thống hạ gục một gen tại một thời điểm bằng cách làm suy giảm các protein gene được cố gắng để làm. Sau đó, họ kiểm tra những gì có hiệu lực mỗi gen bị chặn phản ứng của tế bào vi rút cúm A.

Màn hình cho thấy hơn 120 gen có vai trò tiềm năng trong các giai đoạn khác nhau của nhiễm trùng. Bốn trong số những gen này, khi rời, cho phép một sự gia tăng mạnh mẽ trong sự lây nhiễm các tế bào của virut cúm A. Trong số những ứng cử viên bốn "yếu tố hạn chế," nhóm nghiên cứu tập trung vào các protein IFITM3 vì liên kết được biết đến với interferon và tìm thấy hai loại protein liên quan chặt chẽ trong gia đình IFITM với các hoạt động tương tự.

Các tài sản đặc biệt nhất của quốc phòng IFITM3 đầu tiên là hành động phòng ngừa trước khi virus có thể hợp nhất với tế bào, đồng tác giả và nhà virus học Michael Farzan, - giáo sư vi sinh học và di truyền học phân tử tại HMS và Trung tâm Nghiên cứu New England linh trưởng. "Vi rút này là không thể thực hiện một loại protein trong các tế bào để chống lại các protein IFITM, bởi vì các tế bào đã được sơn lót chống lại virus," Farzan. "Để tìm một cái gì đó mà lượt truy cập cúm và đánh nó quá gần với giai đoạn nhập cảnh của vòng đời của virus thực sự thú vị và khác thường trong số những yếu tố hạn chế virus."

Các nhà nghiên cứu có nhiều câu hỏi hơn câu trả lời về những yếu tố hạn chế IFITM thực sự làm việc, nhưng họ rất vui mừng về phạm vi của cuộc điều tra khám phá này mở ra. Ví dụ, các biến thể trong các protein từ người này sang người có thể giải thích sự khác biệt trong tính nhạy cảm của con người nhiễm virus cúm khác, cũng như mức độ nghiêm trọng của nó, các nhà nghiên cứu suy đoán.

Và nếu các nhà khoa học có thể hiểu được cơ chế của hành động, họ có thể có thể thiết kế các phương pháp điều trị mới với các hành động chống virus thậm chí còn tốt hơn. Các protein có thể hữu ích cho việc bảo vệ chống lại các bệnh nhiễm trùng ở động vật, như loài chim và lợn, mà có thể ngăn chặn sự xuất hiện mới, có khả năng nguy hiểm hơn cúm A chủng.

Trong một ứng dụng tiềm năng, nếu IFITM3 có một vai trò trong phôi gà hoặc các tế bào của loài chó được sử dụng để làm cho vắc xin cúm, ức chế các protein có thể tăng tốc độ sản xuất vắc xin, mà đã là một vấn đề trong năm nay với sản xuất thuốc chủng ngừa đại dịch H1N1.

Nghiên cứu được tài trợ bởi Viện Y khoa Howard Hughes, Phillip T. và Susan M. Ragon Foundation, Viện Y tế quốc gia, khu vực New England Trung tâm Xuất sắc cho Biodefense, nghiên cứu ung thư Vương quốc Anh Wellcome Trust, và Quỹ Kay Kendall Bệnh bạch cầu . BWH và MGH đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ này có liên quan đến việc xác định và sử dụng các yếu tố vật chủ để điều chỉnh nhân lên của virus / tăng trưởng.

Full Citation