Alai

Wirus brodawczaka ludzkiego (HPV) jest główną przyczyną wielu nowotworów, w tym raka szyjki macicy, który każdego roku zabija prawie 300 000 kobiet na całym świecie. Chociaż szczepionki stanowią sprawdzoną pierwszą linię obrony przed zakażeniem HPV, naukowcy nadal poszukują dodatkowych możliwości ochrony przed wirusem.

W nowym badaniu opublikowanym dziś w Proceedings of the National Academy of Sciences naukowcy z Yale Cancer Center (YCC) w zasadzie zademonstrowali nowe podejście biologiczne, które może powstrzymać zakażenie HPV. Metoda ta może ostatecznie pomóc w leczeniu nie tylko HPV, ale innych wirusów, jak również chorób niewirusowych, które są obecnie uważane za „nieuleczalne”, powiedzieli naukowcy.

„Pokazujemy, że bardzo krótkie peptydy mogą zablokować wirusa HPV od infekowania komórek,” powiedział starszy autor Daniel DiMaio, M.D., Ph.D., zastępca dyrektora YCC, Waldemar Von Zedtwitz Profesor Genetyki i profesor biofizyki molekularnej i biochemii oraz radiologii terapeutycznej. „Badania te potwierdzają nasz model infekowania komórek przez wirusa HPV. Pokazuje również, że wewnątrzkomórkowe przemieszczanie się wirusa może być celem dla nowego podejścia antywirusowego.”

HPV jest przenoszony do komórki przez związany z błoną worek zwany endosomem. Białko HPV znane jako L2 zawiera segment znany jako „peptyd penetrujący komórkę”, który przedostaje się przez błonę endosomu do wnętrza komórki. Tam sekwencja L2 obok peptydu penetrującego komórkę wiąże się z białkiem komórkowym zwanym retromerem. Retromer następnie dostarcza wirusa do mechanizmu transportu komórkowego znanego jako ścieżka retrogradacyjna, która zrzuca wirusa do jądra, gdzie może on rozpocząć tworzenie kopii samego siebie.

Poprzednie badania przeprowadzone przez laboratorium DiMaio wykazały, że podstawowa maszyneria peptydu penetrującego komórkę jest zaskakująco krótka. Peptydy składają się z aminokwasów, a sekwencja tylko sześciu aminokwasów była potrzebna, aby peptyd przeniknął przez błony komórkowe, podczas gdy sekwencja tylko trzech aminokwasów była wymagana, aby związać się z białkiem retromer.

„Zdaliśmy sobie sprawę, że możemy zsyntetyzować krótki peptyd, który powinien wystarczyć, aby przedostać się przez błonę komórkową, związać retromer i zablokować infekcję, więc postanowiliśmy to przetestować” – powiedział DiMaio. „Pierwszy peptyd, który wypróbowaliśmy, zadziałał.”

Kiedy badacze dodali zsyntetyzowane peptydy penetrujące komórki do pożywki hodowlanej ludzkich komórek, zobaczyli, że peptydy rzeczywiście dostały się do cytoplazmy i związały się z retromerem. Kiedy naukowcy następnie zainfekowali komórki wirusem HPV, wirus nie mógł już związać się z retromerem i opuścić endosomu, ponieważ retromer został związany przez peptyd, a infekcja została zablokowana.

Badacze z Yale wykazali, że ta inhibicja peptydowa utrzymuje się nawet po usunięciu peptydów. „Tak naprawdę nie wiemy, jak długo peptyd jest aktywny, ale efekt może być nieodwracalny” – dodał DiMaio. „Wygląda to również tak, jakby wirus znikał z komórki. Komórka ma jakiś sposób, aby wyczuć, że infekcja nie przebiega normalnie, więc pozbywa się wirusa.”

W kolejnych eksperymentach przeprowadzonych z kolegami z Uniwersytetu Wisconsin naukowcy wykazali, że ten penetrujący komórki peptyd również hamował infekcję HPV u myszy. Te podstawowe badania mogą wskazywać w kierunku nowych rodzajów leczenia anty-PHV, które są potrzebne, DiMaio said.

Although vaccines will always be the best foundation to prevent HPV infections, DiMaio said, „the vast majority of people worldwide are not vaccinated, especially in the developing world where most cases of cervical cancer occur.” Dodatkowo, obecne szczepionki nie chronią przed wszystkimi szczepami HPV, powiedział.

.