írta Anne Doerr , Yale University
A humán papillomavírus (HPV) számos rákos megbetegedés fő okozója, köztük a méhnyakráké, amely évente közel 300 000 nő halálát okozza világszerte. Bár a vakcinák bizonyítottan a HPV-fertőzés elleni első védelmi vonalat jelentik, a kutatók továbbra is keresik a vírus elleni védekezés további lehetőségeit.
A Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban ma közzétett új tanulmányban a Yale Cancer Center (YCC) kutatói elvben bemutattak egy új biológiai megközelítést, amely képes megállítani a HPV-fertőzést. Ez a módszer végül nemcsak a HPV, hanem más vírusok, valamint a jelenleg “gyógyíthatatlannak” tartott nem vírusos betegségek kezelését is segítheti, mondták a kutatók.
“Megmutattuk, hogy nagyon rövid peptidek képesek megakadályozni a HPV-vírus sejtfertőzését” – mondta a vezető szerző, Dr. Daniel DiMaio, az YCC igazgatóhelyettese, a Waldemar Von Zedtwitz genetikai professzor, a molekuláris biofizika és biokémia, valamint a terápiás radiológia professzora. “Ez a kutatás megerősíti a modellünket arról, hogy a HPV hogyan fertőzi meg a sejteket. Azt is mutatja, hogy a vírus sejten belüli mozgása egy új vírusellenes megközelítés célpontja lehet.”
A HPV-t egy endoszómának nevezett, membránhoz kötött zsák szállítja a sejtbe. Az L2 néven ismert HPV-fehérje egy “sejtbehatoló peptidként” ismert szegmenst tartalmaz, amely az endoszóma membránján keresztül a sejt belsejébe tapad. Ott az L2-nek a sejtbehatoló peptid melletti szekvenciája egy retromer nevű sejtfehérjéhez kötődik. A retromer ezután a vírust a retrográd útvonalként ismert sejtszállító mechanizmusba juttatja, amely a vírust a sejtmagban dobja le, ahol az elkezdhet másolatokat készíteni magából.
A DiMaio laboratóriumának korábbi kutatásai megállapították, hogy a sejtbehatoló peptid központi gépezete meglepően rövid. A peptidek aminosavakból állnak, és mindössze hat aminosavból álló szekvencia volt szükséges ahhoz, hogy a peptid áthatoljon a sejtmembránon, míg a retromer fehérjéhez való kötődéshez mindössze három aminosavból álló szekvencia volt szükséges.
“Rájöttünk, hogy szintetizálhatunk egy rövid peptidet, amelynek elégnek kell lennie ahhoz, hogy áthatoljon a sejtmembránon, megköti a retromert és blokkolja a fertőzést, ezért úgy döntöttünk, hogy ezt teszteljük” – mondta DiMaio. “Az első peptid, amit kipróbáltunk, működött.”
Amikor a kutatók a szintetizált sejtbehatoló peptideket emberi sejtek táptalajába adták, azt látták, hogy a peptidek valóban bejutottak a citoplazmába és kötődtek a retromerhez. Amikor a tudósok ezután HPV-vel fertőzték meg a sejteket, a vírus már nem tudott a retromerhez kötődni és elhagyni az endoszómát, mert a retromert a peptid megkötötte, és a fertőzés blokkolódott.
A Yale kutatói kimutatták, hogy ez a peptidgátlás a peptidek eltávolítása után is fennmarad. “Valójában nem tudjuk, hogy a peptid mennyi ideig aktív, de a hatás visszafordíthatatlan lehet” – tette hozzá DiMaio. “Úgy is néz ki, hogy a vírus eltűnik a sejtből. A sejt valamilyen módon érzékeli, hogy a fertőzés nem normálisan zajlik, ezért megszabadul a vírustól.”
A Wisconsini Egyetemen dolgozó kollégákkal végzett további kísérletekben a tudósok kimutatták, hogy ez a sejtbehatoló peptid egerekben is gátolta a HPV-fertőzést. Ez az alapkutatás új típusú HPV-ellenes kezelések felé mutathat, amelyekre szükség van, mondta DiMaio.
Noha a vakcinák mindig is a legjobb alapot jelentik a HPV-fertőzések megelőzésére, mondta DiMaio, “az emberek túlnyomó többsége világszerte nincs beoltva, különösen a fejlődő világban, ahol a legtöbb méhnyakrákos eset előfordul”. Ráadásul a jelenlegi vakcinák nem védenek a HPV minden törzse ellen, mondta.
További információk: Pengwei Zhang et al. Cell-penetrating peptide inhibits retromer-mediated human papillomavirus trafficking during virus entry, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.1917748117
Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences
Provided by Yale University