Ako staré vírusy spôsobujú SM a ďalšie neurologické choroby?
Starodávne vírusy zanechali po sebe stopy v našej DNA. Vedci sa domnievajú, že tieto prispievajú k neurologickým stavom. Mohla by inhibícia našich vírusových cestujúcich pripraviť cestu pre ďalšie liečenie?
Čo spája neurologické stavy a staré vírusy?Prenosné prvky, ktoré vedci nazývajú aj transpozóny alebo skoky génov, sú úseky DNA, ktoré ukrývajú schopnosť pohybovať sa po našom genóme.
Vedci môžu vystopovať jeden typ transpozónu - ľudské endogénne retrovírusy (HERVs) - k starodávnym retrovírusom, ktoré sa vložili do ľudského genómu pred miliónmi rokov. HERV tvoria asi 8% našej DNA.
Niektoré HERVy majú rozhodujúce funkcie počas procesov, ako je embryonálny vývoj. Väčšina HERVov však leží v pokoji a je umlčaná úpravami DNA.
V poslednom recenznom článku v Hranice v genetike, vedci z Univerzity Heinricha Heineho v nemeckom Dusseldorfe, podrobne popisujú, ako môžu byť niektoré HERVy znovu aktivované a spôsobiť zmätok v našom mozgu a centrálnom nervovom systéme.
HERV pri neurologických ochoreniach
V roku 1989 Hervé Perron, potom na univerzite v Grenobli vo Francúzsku, ako prvý identifikoval prítomnosť vírusových častíc v bunkových kultúrach izolovaných z mozgovomiechového moku (CSF) osoby so sklerózou multiplex (MS). Neskôr zistil, že tieto pochádzajú z transpozónu zvaného HERV-W.
Aktivácia tohto spiaceho HERV vedie k imunitnej reakcii. HERV-W obalová (ENV) RNA a bielkovina sú prítomné vo zvyšujúcich sa hladinách v sére a CFS u ľudí s MS, ale len zriedka u osôb bez stavu.
„V súvislosti s touto reaktiváciou HERV s autoimunitnými útokmi pri SM sa zistilo, že proteíny HERV môžu vyvolať imunitnú reakciu proti myelínu, ktorý u myší vedie k ochoreniu podobnému MS,“ vysvetľuje Patrick Kuery, profesor neurodegenerácie a hlavný autor recenzie.
Niekoľko spúšťačov môže HERV znova aktivovať. Jednou z nich je infekcia bežnými vírusmi, ako je vírus Epstein-Barr, ktorý spôsobuje infekčnú mononukleózu, a ďalšími členmi rodiny vírusov herpes.
Výskum tiež naznačuje, že mediátory imunitného systému a environmentálne faktory, ako je strava a lieky, môžu HERV znova aktivovať, aj keď v tejto chvíli existujú len obmedzené dôkazy.
MS nie je jediným neurologickým ochorením, pri ktorom majú vedci podozrenie na postihnutie HERV. Mnoho štúdií implikovalo reaktiváciu HERV-K pri amyotrofickej laterálnej skleróze (ALS), forme ochorenia motorických neurónov.
Pokiaľ ide o schizofréniu, prípad je menej jasný.
„Bolo hlásené, že proteíny HERV zvyšujú expresiu génov spojených so schizofréniou v kultivovaných ľudských mozgových bunkách,“ vysvetľuje Kuery. "Štúdie o schizofrénii [pacientov] však ukazujú nekonzistentné zmeny expresie HERV v krvi, mozgovomiechovom moku a posmrtnom mozgovom tkanive v porovnaní so zdravými kontrolami."
Môže deaktivácia HERV zlepšiť MS?
Pri SM imunitný systém napáda myelín, ochrannú vrstvu, ktorá pokrýva mnoho neurónov v centrálnom nervovom systéme.
Oprava tohto poškodenia myelínu umožnením bunkám v CNS remyelinovať neuróny sa môže ukázať ako účinná stratégia na liečbu SM.
Odkedy identifikoval HERV-W u pacientov s MS, Perron spoluzaložil farmaceutickú spoločnosť GeNeuro a vyvinul monoklonálnu protilátku zvanú GNbAC1, ktorá sa zameriava na proteín HERV-W ENV. Vedci v súčasnosti testujú protilátku v klinických štúdiách.
V nedávnom príspevku publikovanom v Zborník príspevkov Národnej akadémie vied Spojených štátov„Kuery, Perron a kolegovia sa hlbšie zaoberali mechanizmom, ktorý spája HERV-W s MS.
Tím našiel bunky, ktoré obsahovali proteín HERV-W ENV v tesnej blízkosti neurónov v mozgovom tkanive pacientov s MS, najmä v oblastiach, ktoré obsahovali chronické a akútne lézie MS.
Dr. Tobias Derfuss, profesor klinickej neuroimunológie na univerzite v Bazileji vo Švajčiarsku, bol hlavným výskumníkom jednej z klinických štúdií skúmajúcich použitie GNbAC1 v MS a členom riadiaceho výboru pre ďalšiu štúdiu.
Zapisujem Terapeutické pokroky v neurologických porucháchDr. Derfuss komentuje: „Tento liečebný prístup GNbAC1 a koncept patofyziológie spojenej s HERV v MS zostávajú kontroverzné.“
Vysvetľuje, že výsledky klinických štúdií skúmajúcich GNbAC1 na liečbu SM naznačujú, že protilátka nebráni imunitnému systému v útoku na myelín, čo znamená, že nezabráni ani SM.
Protilátka môže na druhej strane naštartovať remyelinizáciu.
„Farmakodynamické a zobrazovacie údaje neodhaľujú žiadne imunomodulačné účinky GNbAC1. Zmeny MRI počas štúdie fázy IIb s GNbAC1 sú kompatibilné s remyelinizáciou. “
Dr. Tobias Derfuss
MS je komplexné ochorenie a vedci úplne nerozumejú biológii HERVov. Liečivo modifikujúce HERV sa môže ukázať ako sľubná liečba pre ľudí žijúcich s SM, ale jeho skutočný potenciál sa ešte len ukáže.