A „Mono” vírus hét súlyos betegséghez kapcsolódik

Az Epstein-Barr vírus az ismertnél több módon befolyásolhatja az egészséget

A Cincinnati Children tudósai által végzett nagy horderejű tanulmány arról számolt be, hogy az Epstein-Barr vírus (EBV) - amely legismertebb a mononukleózis okozója - növeli egyes emberek további hét súlyos betegség kialakulásának kockázatát is.

kapcsolódó

Ezek a betegségek a következők: szisztémás lupus erythematosus (SLE), sclerosis multiplex (MS), reumás ízületi gyulladás (RA), juvenilis idiopátiás ízületi gyulladás (JIA), gyulladásos bélbetegség (IBD), celiakia és 1-es típusú cukorbetegség. Ez a hét betegség együttesen közel 8 millió embert érint az Egyesült Államokban.

A tanulmány eredményei április 12-én jelentek meg a Nature Genetics folyóiratban. A projektet három tudós vezette: John Harley, PhD, a Cincinnati Gyermekek Autoimmun Genomikai és Etiológiai Központjának (CAGE) igazgatója és a Cincinnati VA Medical Center oktatója; Leah Kottyan, PhD, a CAGE immunobiológiai szakértője; és Matthew Weirauch, PhD, a központ számítástechnikai biológusa. Kritikus közreműködéseket Xiaoting Chen PhD és Mario Pujato PhD nyújtott be, mindketten a CAGE-ban.

A tanulmány azt mutatja, hogy az Epstein-Barr vírus által termelt fehérje, az úgynevezett EBNA2, az emberi genom mentén több olyan helyhez kötődik, amelyek e hét betegséghez kapcsolódnak.

Összességében a tanulmány új megvilágításba helyezi, hogy a környezeti tényezők, mint például a vírusos vagy bakteriális fertőzések, a rossz étrend, a szennyezés vagy más veszélyes expozíció, kölcsönhatásba léphetnek-e az emberi genetikai tervvel, és milyen következményekkel járhatnak betegségekre.

"Most, 10 évvel ezelőtt nem elérhető genomi módszerekkel, úgy tűnik, hogy a vírus által előállított komponensek kölcsönhatásba lépnek az emberi DNS-sel azokon a helyeken, ahol a betegségek genetikai kockázata megnő" - mondja Harley. - És nemcsak a lupusra, hanem mindezekre a betegségekre is.

E tanulmány teljes hatásának feltárása évekig tarthat. Íme néhány kezdeti következmény:

Új aggodalom a „csókos betegség” miatt

Az EBV feltűnően gyakori vírus. Az Egyesült Államokban és más fejlett országokban a lakosság több mint 90 százaléka megfertőződik 20 éves életkor szerint. Kevésbé fejlett országokban az emberek 90 százaléka 2 évesen megfertőződik. Miután megfertőzött, a vírus egész életében megmarad az emberekben.

A mononukleózis, amely hetekig tartó rendkívüli fáradtságot okoz, a leggyakoribb betegség, amelyet az EBV okoz. Monót évekkel ezelőtt becenevén "csókos betegségnek" nevezték, mivel a vírus elsősorban a nyállal való érintkezés útján terjed.

Az évek során a tudósok az EBV-t néhány más ritka betegséghez kapcsolták, beleértve a nyirokrendszer bizonyos rákos megbetegedéseit. Harley, aki karrierje nagy részét a lupus tanulmányozásának szentelte, évekkel ezelőtt megtalálta a lehetséges kapcsolatokat a lupus és az EBV között. Ez a munka magában foglalja az immunrendszer által a lupushoz vezető vírusra adott válaszként alkalmazott mechanizmusok javaslatát, és azt mutatja, hogy a lupusban szenvedő gyermekek szinte mindig EBV-fertőzöttek.

A mai tanulmány súlyt ad ezeknek a lupus-leleteknek, és további hat jól ismert betegséggel bővíti a listát.

"Ez a felfedezés valószínűleg elég alapos ahhoz, hogy sok más tudóst ösztönözzen a világ minden tájáról, hogy átgondolják ezt a vírust ezekben a rendellenességekben" - mondja Harley. "Ennek eredményeként, és feltételezve, hogy mások is megismételhetik eredményeinket, ez terápiákhoz, a megelőzés módjaihoz és a betegségek megelőzésének módjaihoz vezethet, amelyek ma még nem léteznek." Eddig nem létezik olyan oltóanyag, amely megakadályozná az EBV fertőzést.

"Azt hiszem, valóban erős indoklással álltunk elő arra, hogy az embereket nagyobb erőfeszítésekre ösztönözzük" - mondja Kottyan. "Néhány EBV-oltóanyag fejlesztés alatt áll. Úgy gondolom, hogy ez a tanulmány arra ösztönözheti őket, hogy gyorsabban és újraterhelt erőfeszítésekkel haladjanak előre."

Hogyan rabolja el az EBV immunrendszerünket

Amikor vírusos és bakteriális fertőzések támadnak, testünk arra reagál, hogy immunrendszerünk B-sejtjeire utasítja az antitestek beindítását a betolakodók elleni harcra. Amikor azonban EBV-fertőzések fordulnak elő, valami szokatlan történik.

Az EBV vírus maguk is behatolnak a B sejtekbe, újraprogramozzák őket, és átveszik a funkcióik irányítását. A Cincinnati Gyermekek kutatócsoportja új támpontot fedezett fel arról, hogy a vírus hogyan csinálja ezt a folyamatot, amely apró fehérjéket foglal magában, az úgynevezett transzkripciós faktorokat.

Testünkben mintegy 1600 ismert transzkripciós tényező működik a genomunkon belül. Minden sejt felhasználja ezek egy részhalmazát, hogy azzá váljon, amilyen, és reagáljon a környezetére. Ezek a fehérjék folyamatosan mozognak a DNS szálai mentén, be- és kikapcsolva a specifikus géneket, hogy a sejtek a várt módon működjenek.

Amikor azonban a transzkripciós tényezők megváltoztatják, amit csinálnak, a sejt normál funkciói is megváltozhatnak, és ez betegséghez vezethet. A Cincinnati Gyermekek csapata gyanítja, hogy az EBV-ből származó EBNA2 transzkripciós faktor segít megváltoztatni a fertőzött B-sejtek működését és a test reakcióját a fertőzött sejtekre.

Az új tanulmány azt mutatja, hogy hét látszólag nem összefüggő betegségállapotban közös a rendellenes transzkripciós faktorok közös halmaza, mindegyiket befolyásolja az Epstein-Barr vírus EBNA2 fehérje. Amikor ezek az EBNA2-hez kapcsolódó transzkripciós faktorok csoportjai a genetikai kód egy részéhez kötődnek, úgy tűnik, hogy a lupus kockázata nő. Amikor ugyanazok az átírási faktorok a kód egy másik részén landolnak, úgy tűnik, hogy a sclerosis multiplex kockázata növekszik. Stb.

"Normális esetben az emberi gén expressziót szabályozó transzkripciós tényezőkről embernek gondolkodunk" - mondja Kottyan. "De ebben az esetben, amikor ez a vírus megfertőzi a sejteket, a vírus saját transzkripciós faktorokat állít elő, és azok, akik lupus kockázati változatoknál (és más betegségek variánsainál) ülnek az emberi genomon, és gyanítjuk, hogy ez növeli a betegség."

Új vezetések jelennek meg a kezelés javítása érdekében

Továbbra sem világos, hogy a tanulmányban felsorolt ​​hét betegség közül hány esetben lehet nyomon követni a korábbi EBV-fertőzést. Megbízhatóbb becsléshez több genomiális elemzésre lesz szükség, amelyben sokkal több ilyen betegségben szenvedő beteg vesz részt.

"A vírus hatása valószínűleg eltér a betegségek között" - mondja Harley. "Például lupusban és SM-ben a vírus az esetek nagy százalékát teheti ki. Nincs tudomásunk arról, hogy a vírus milyen arányban lehet fontos a többi EBNA2-hez kapcsolódó betegségben."

Az EBV-fertőzésekhez kapcsolódó specifikus transzkripciós tényezők áttöréses azonosítása azonban új tanulmányi vonalakat nyit meg, amelyek felgyorsíthatják a kúrák megtalálására irányuló erőfeszítéseket.

"Ugyanez a karaktercsoport gazember több immunrendszerrel összefüggő betegségben" - mondja Weirauch. "Különböző módon játsszák ezt a szerepet, és a genom különböző helyein végzik, de ugyanazok a baljós karakterek. Tehát, ha terápiákat tudnánk kifejleszteni, hogy megakadályozzuk őket ebben, akkor ez több betegséget is segítene."

Számos olyan vegyület - amelyek kísérleti jellegűek, egyesek más állapotok kezelésére engedélyezettek - már ismert, hogy képesek blokkolni a cikkben felsorolt, magas kockázatú transzkripciós faktorok egy részét, mondja Weirauch. A Cincinnati Gyermekek csapatai mélyebben tanulmányozták ezeknek a vegyületeknek a vizsgálatát.

A megállapítások messze túlmutatnak az EBV-n

Míg az EBV-vel kapcsolatos megállapítások több mint 60 emberi fehérjét érintettek, amelyek hét betegséghez kapcsolódtak, a Cincinnati Gyermekek kutatócsoportja már hatalmas következő lépést tett. Ugyanazokat az analitikai technikákat alkalmazták az 1600 ismert transzkripciós faktor és a több mint 200 betegséggel összefüggő ismert génvariánsok közötti kapcsolatok kiküszöbölésére.

Ennek a hatalmas keresztanalízisnek az eredményei megjelennek a mai tanulmányban is. 94 érdekes körülményt dokumentáltak.

"Vizsgálatunk számos más betegség, köztük az emlőrák potenciális vezetőit tárta fel" - mondja Harley. "Mindezeket nem tudjuk nyomon követni, de reméljük, hogy más tudósok is megteszik."

Miután évtizedes kutatásokat szentelt a lupus okainak felkutatására, Harley szerint ez a tanulmány jelenti karrierje legfontosabb felfedezését. "Majdnem 500 cikk társszerzője voltam. Ez fontosabb, mint az összes többi együttvéve. Ez az orvosi kutatói karrier alapköve" - ​​mondja.

A felfedezések mögött szoftvereket kell nyilvánosságra hozni

Ezeknek az átírási tényezőknek a felderítése és tevékenységeinek nyomon követése több évig tartott laboratóriumi és számítási szakértők tucatjainak bevonásával.

A projekthez hatalmas genetikai adatok összegyűjtésére volt szükség, majd elemezni kellett a vírus aktivitását befolyásoló minden genetikai változást. Ehhez két új algoritmus létrehozására volt szükség, a RELI és a MARIO néven, amelyeket Weirauch és munkatársai fejlesztettek ki a Cincinnati Gyermekeknél.

Mind a szoftvereszközöket, mind a kapcsolódó webhelyeket nyilvánosan hozzáférhetővé teszik.

"Nagy erőfeszítéseket teszünk azért, hogy ne csak a számítógépes kódot tegyük elérhetővé, hanem az összes adatot és az összes eredményt" - mondja Weirauch. "Úgy gondoljuk, hogy ez egy érdekes megközelítés, amely számos betegségre kihatással lehet, ezért felvesszük a kapcsolatot a különféle betegségekkel foglalkozó szakértőkkel, megosztjuk az eredményeket, és megnézzük, hogy szeretnének-e együttműködni azok nyomon követése érdekében."

FELTÉTELEK SZÓSZEDE

Mi az Epstein-Barr vírus?

Az Epstein-Barr vírus (EBV) rendkívül gyakori vírus, amelyet általában a nyál terjeszt. Az EBV mononukleózist okoz, és egyre több más betegséggel társul. A Cincinnati Children által vezetett, a Nature Genetics szakban ma megjelent tanulmány hét betegséggel egészíti ki ezt a listát.

Mi a mononukleózis?

"Mono" néven is ismert és becenevén "csókos betegség", ennek az állapotnak a tünetei közé tartozik a rendkívüli fáradtság, láz, torokfájás, fej- és testfájdalom, a nyak és a hónalj duzzadt nyirokcsomói, duzzadt máj vagy lép vagy mindkettő, és kiütés, a Betegségmegelőzési és Megelőzési Központ szerint. A legtöbb ember két-négy hét alatt megjavul. Néhány ember azonban még több hétig fáradtnak érezheti magát.

Mi az a B-sejt?

A B-sejtek egyfajta fehérvérsejtek, amelyek megtalálhatók az immunrendszerben. Ezek a sejtek antitesteket termelnek a baktériumok, vírusok és más betolakodók által okozott fertőzésekre reagálva. Az Epstein-Barr vírus e sejtek kis részét megfertőzi.

Mi a transzkripciós faktor?

A transzkripciós faktorok olyan fehérjék, amelyek "be- és kikapcsolják" a géneket. Ezek a fehérjék segítik a sejtek növekedését, osztódását és halálát. Ellenőrzik a sejtek migrációját és szerveződését is. Körülbelül 1600 olyan emberi transzkripciós tényező ismert, amelyek az emberi genom mentén végzik munkájukat. Ezek a fehérjék megváltoztatják a gének expresszióját, hogy RNS-t kapjanak, ami sok esetben más fehérjék képződését eredményezi, amelyek megváltoztatják a sejtek formáját és működését.

Mi a DNS-variáns?

Minden ember DNS-genomja több mint 3 milliárd DNS-bázist tartalmaz. Az alapok többsége minden ember számára pontosan megegyezik. Az alapok körülbelül 1 százaléka azonban eltérő lehet, és ez sokféleséget teremt az emberek között. A variánsok megváltoztathatják a fehérjék előállításának módját, vagy megváltoztathatják a fehérjetermeléshez vezető szabályozási folyamatokat.

Mi a genetikai kockázati variáns?

Amikor ismert, hogy egy DNS-variáns növeli a betegség kockázatát, genetikai kockázati variánsnak nevezzük. Egyes változatok növelik a több betegség kockázatát, és egyes változatok egyetlen betegségre jellemzőek.