گیرنده های سلولی برای آنسفالیت اسب شرقی –

یک گام جلوتر، محققان یک مولکول «فریب» را آزمایش کردند که با موفقیت از عفونت جلوگیری کرد و پیشرفت بیماری را در یک سری آزمایش‌ها در سلول‌ها و مدل‌های حیوانی کاهش داد، که اولین گام مهم به سمت توسعه داروهای پیشگیرانه و درمانی علیه این ویروس‌های بسیار بیماری‌زا با پتانسیل همه‌گیری بود. .

نتایج در 20 دسامبر منتشر شد طبیعت.

جاناتان آبراهام، نویسنده ارشد این مطالعه، استادیار میکروبیولوژی در بلاواتنیک، گفت که درک زیست شناسی اولیه چرخه زندگی یک ویروس برای یافتن راهی برای جلوگیری از یک بیماری بسیار مهم است و ایجاد چنین دانش بنیادی قبل از شیوع بیماری برای آماده شدن برای شیوع بیماری در آینده ضروری است. موسسه در HMS و متخصص بیماری های عفونی در بیمارستان بریگهام و زنان.

او می‌گوید: «درک اینکه چگونه ویروس وارد سلول می‌شود و آن را آلوده می‌کند، به همان اندازه ابتدایی است. ورود ویروس به سلول‌های انسان یا سایر پستانداران شروع عفونت و در نهایت بیماری است و مکانی عالی برای شروع جستجوی استراتژی‌های پیشگیرانه بالقوه و داروهای درمانی است.

آلفاویروس‌هایی که محققان مورد مطالعه قرار دادند، از جمله EEEV، سابقه شیوع بیماری‌های مرگبار و حتی کوتاه مدت دارند، اما اطلاعات کمی در مورد نحوه حمله این ویروس به سلول‌های میزبان وجود دارد. تنها چند گیرنده دیگر مرتبط با عفونت از آلفاویروس ها شناسایی شده اند. آبراهام گفت که این شکاف در دانش یکی از دلایل عدم درمان هدفمند برای این ویروس های کشنده است.

پشه های آلوده

آنسفالیت اسب شرقی (سه E) معمولاً از نیش پشه آلوده به انسان سرایت می کند. بر اساس گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری ایالات متحده در مورد شیوع تریپل E در سال 2019، آخرین شیوع تریپل E در سال 2019 در نیوانگلند رخ داد. شیوع تریپل E همه 32 مورد شناخته شده را در بیمارستان بستری کرد و 12 نفر از مبتلایان را کشت.

نرخ مرگ و میر این ویروس 30 درصد است – به این معنی که تقریباً یک سوم افرادی را که به این بیماری تشخیص داده شده اند می کشد – قابل مقایسه با بیماری ویروس ابولا یا آبله. طبق CDC، نزدیک به نیمی از کسانی که زنده می مانند، عوارض طولانی مدت عصبی ناشی از این بیماری را تجربه می کنند. گزارش CDC خاطرنشان کرد، شیوع‌های بزرگ‌تری در دهه‌های 1930 و 1950 رخ داد، اما جمع‌آوری داده‌ها و تشخیص‌ها از آن زمان به‌قدری تغییر کرده است که مقایسه بزرگی همه‌گیری‌ها دشوار است.

آبراهام که روی شناسایی گیرنده هایی که ویروس ها به عنوان مسیرهایی برای ورود به سلول ها و ایجاد بیماری و ایجاد درمان های آنتی بادی برای جلوگیری از عفونت SARS-CoV-2 استفاده می کنند، کار کرده است، گفت: انجام این کار قبل از شروع همه گیری های بزرگ مزایای زیادی دارد. و COVID-19.

به عنوان مثال، کار قبلی روی SARS-CoV در طول شیوع SARS در اوایل دهه 2000 برای افزایش آمادگی در برابر SARS-CoV-2 بسیار مهم بود. در دسترس بودن توالی ژنوم SARS-CoV-2 طی چند روز پس از گزارش اولیه ویروس جدید برای توسعه سریع واکسن ها و درمان های آنتی بادی برای COVID-19 بسیار مهم بود، زیرا ویروس های مرتبط نزدیک که باعث COVID-19 و SARS می شوند هر دو حمله می کنند. میزبان انسان با استفاده از همان گیرنده روی سلول های انسانی برای ورود و ایجاد بیماری.

آبراهام گفت که ابزارها و تکنیک های غربالگری جدید در زیست شناسی مولکولی، بیوشیمی پروتئین، بیوفیزیک، و زیست شناسی ساختاری قدرت بی سابقه ای را برای یادگیری بیش از هر زمان دیگر در مورد زیست شناسی اساسی ویروس ها قبل از اینکه به عنوان تهدیدهای جهانی ظاهر شوند، فراهم می کند.

آبراهام گفت: «زمان آماده شدن برای این سناریوهای نامطمئن اما بالقوه فاجعه‌بار، زمانی نیست که اتفاق بیفتند، بلکه خیلی قبل از وقوع است».

صفحه ویرایش ژن

برای مطالعه حاضر، محققان ابتدا از صفحه ویرایش ژن CRISPR-Cas9 برای شناسایی گیرنده ویروس Semliki Forest (SFV) روی سلول های انسانی استفاده کردند. SFV یک آلفا ویروس است که می تواند باعث بیماری شدید عصبی و مرگ در جوندگان و سایر حیوانات شود.

گیرنده هایی که محققان برای SFV یافتند با EEEV و ویروس مرتبط دیگری به نام Sindbis نیز سازگار بودند که می تواند باعث تب و درد مفاصل شدید در انسان شود و باعث بیماری عصبی در حیوانات و جوندگان شود.

آبراهام گفت: «به همین دلیل مهم است که این ویروس ها را به صورت خانوادگی مطالعه کنیم. می‌توانید در نهایت به مطالعه ویروسی مانند SFV بپردازید و چیز بسیار هیجان‌انگیزی در مورد زیست‌شناسی ویروس‌های مرتبط کشف کنید که این پتانسیل را دارد که راه‌های جدیدی را برای درمان دسته‌های جدیدی از ویروس‌ها که قادر به ایجاد بیماری‌های جدی و شیوع در انسان هستند، باز کند.

آبراهام گفت، شناسایی یک گیرنده برای چندین ویروس، به دانشمندان و پزشکان کمک می کند تا ابزارهایی را برای پیشگیری، کنترل و درمان عفونت ها در صورت شیوع یکی از ویروس ها شروع کنند.

به عنوان وسیله ای برای تأیید اینکه گیرنده های مورد بحث در ایجاد عفونت مهم هستند، محققان آزمایش هایی را با یک پروتئین طعمه انجام دادند، مولکولی با ساختاری که گیرنده را تقلید می کند و می تواند ویروس را فریب دهد تا به جای اتصال به سلول میزبان، به دارو متصل شود. هدف آن آلوده کردن است. این مولکول در واقع ویروس را غیرفعال می کند و از ورود به سلول میزبان جلوگیری می کند و از عفونت جلوگیری می کند.

آزمایش‌های این تیم نشان داد که مسدود کردن ویروس از تعامل با گیرنده سلول میزبان از عفونت نورون‌های انسان و موش جلوگیری می‌کند. آنها همچنین دریافتند که مولکول طعمه از موش‌های آلوده در برابر ابتلا به آنسفالیت آلفاویروسی به سرعت کشنده محافظت می‌کند – یافته‌ای که محققان می‌گویند نشان می‌دهد این مسیر می‌تواند توسط داروها یا آنتی‌بادی‌ها برای درمان آنسفالیت آلفاویروس در انسان در صورت بروز عفونت مورد هدف قرار گیرد. محققان هشدار می دهند که آنها مطالعات حیوانی خود را با ویروس Semliki Forest انجام داده اند و نه با EEEV، بنابراین آزمایشات بیشتری برای تأیید اینکه آیا رویکرد مشابه می تواند برای آلفاویروس های مختلف و در انسان کار کند لازم است.

تبدیل یک بینش اولیه مانند این به یک ابزار بالینی معمولاً سالها طول می کشد. محققان باید مطمئن شوند که ایمن و موثر است و باید بهترین راه را برای استفاده از مولکول های طعمه بیابند. آبراهام گفت که برای خرید زمان بیشتر برای آماده شدن برای ویروس های در حال ظهور، ایجاد این پایگاه دانش قبل از همه گیری بعدی بسیار مهم است.

آبراهام گفت: “همه ما – دانشمندان، سیاست گذاران و شهروندان – از یادگیری آینده نگری بیشتر سود می بریم.” هرچه بیشتر در مورد بیولوژی اولیه خانواده‌های مختلف ویروس‌ها، به‌ویژه نحوه آلوده کردن و تعامل آنها با میزبان‌هایشان بدانیم، آمادگی بیشتری برای مواجهه با هر چیزی که در آینده رخ خواهد داد، خواهیم بود.»

نویسندگان مشترک شامل لارس کلارک، سارا کلارک، چی یو لین، آدریان کوشیا، کاترین نابل، دیلن نیل، آیزاک چیو، پائولا مونترو لوپیس، تریسی یانگ پیرس، پان یانگ و وسنا بروسیک در دانشکده پزشکی هاروارد بودند. عاصم احمد در بیمارستان کودکان بوستون؛ Jianying Liu و Kenneth Plante و Scott Weaver در شاخه پزشکی دانشگاه تگزاس. و Iryna Stryapunina و Flaminia Catteruccia در دانشکده بهداشت عمومی هاروارد TH Chan.

این تحقیق توسط وزارت بهداشت و خدمات انسانی ایالات متحده، مؤسسه ملی بهداشت، صندوق رفاه باروز، بنیاد ویلیام راندولف هرست، بنیاد بریگهام و بیمارستان زنان هاروارد میلتون، جایزه دانش پژوه والی، و هاوارد هیوز پزشکی حمایت شده است. موسسه.