Naukowcy z Harvardu odkryli nowy sposób ochrony myszy przed wirusem opryszczki pospolitej 2 (HSV-2). Herpes simplex virus 2, znany również jako opryszczka narządów płciowych, jest czynnikiem przyczyniającym się do przenoszenia AIDS. Ochrona przed HSV-2 może pomóc chronić przed przenoszeniem AIDS.
Wirus Herpes Simplex Type 2
Około 20 procent populacji Stanów Zjednoczonych jest zarażone wirusem opryszczki pospolitej 2, znanym również jako opryszczka narządów płciowych. W Afryce ta liczba to około 80 procent. Infekcje HSV-2 potroją ryzyko zakażenia wirusem HIV, który wywołuje AIDS.
HSV-2 nie jest śmiertelny u ludzi. Jednakże powoduje przewlekłą infekcję i wrzody narządów płciowych, powodując zapalenie i erozję warstw skóry na powierzchniach wewnątrz i na zewnątrz narządów płciowych. Warstwy te zwykle działają jako bariera dla wirusa AIDS. Jednakże, gdy ta bariera jest osłabiona przez infekcję wirusową HSV-2, znacznie łatwiej jest przenosić wirus AIDS.
Ochrona przed zakażeniami HSV-2 może zatem pomóc w zmniejszeniu transmisji wirusa AIDS.
siRNA i RNAi
Termin siRNA oznacza małe interferujące RNA. RNA oznacza kwas rybonukleinowy, który jest bardzo podobny, choć nie identyczny, w strukturze DNA. RNA odgrywa wiele ról w komórce. Jedną z głównych ról jest transkrypcja informacji zawartych w DNA.
Cząsteczki RNA, które transkrybują informacje z DNA, są znane jako mRNA lub informacyjny RNA. mRNA jest jednoniciową cząsteczką RNA. Przenosi informacje z DNA w jądrze komórki do cytoplazmy, gdzie następnie ulega translacji na białko.
cząsteczki siRNA przeszkadzają w tym procesie. Są to krótkie, dwuniciowe cząsteczki RNA zaprojektowane specjalnie w celu zakłócania ekspresji określonego genu lub fragmentu genu. Ostatnio zyskały one wiele uwagi ze względu na zdolność do tłumienia aktywności różnych genów powodujących choroby. Proces, w którym siRNA zakłóca ekspresję genów, znany jest jako RNAi lub interferencja RNA.
siRNA chroni przed HSV-2
Naukowcy z Harvardu wykazali, że cząsteczki siRNA mogą chronić przed infekcjami wirusami opryszczki pospolitej 2 u myszy. Stwierdzono, że myszy, którym podano siRNA zaprojektowane do zakłócania białek wirusa opryszczki narządów płciowych, były chronione przed letalną dawką wirusa, podczas gdy myszy, którym podano siRNA nie skierowane przeciwko wirusowym białkom HSV-2, nie były chronione.
Zwiększenie ochrony przed HSV-2
W oryginalnych eksperymentach naukowcy z Harvardu odkryli, że ochrona siRNA dostarczonego przeciwko zakażeniu HSV-2 u myszy była krótkotrwała. Podali oni cząsteczki siRNA, stosując transfekcję lipidów, proces, który wykorzystuje lipidy lub tłuszcze, aby spowodować, że komórka zaabsorbuje kwas nukleinowy. Podczas gdy badania wykorzystywały proces transfekcji lipidów, aby pomóc komórkom w absorpcji kwasu nukleinowego siRNA, odkryli, że proces ten niestety również pomógł w przekazywaniu kwasu nukleinowego wirusa. Zwiększenie ilości siRNA dostarczanego do komórki nie zapewniało większej ochrony myszy, ponieważ zwiększało również infekcję wirusową.
Naukowcy odkryli jednak sposób dostarczenia siRNA, który nie zwiększył infekcji wirusowej. Połączyli siRNA z cząsteczką cholesterolu. Cząsteczki cholesterolu umożliwiły siRNA przedostanie się przez błonę komórkową i są wychwytywane przez komórkę gospodarza. Miejscowy roztwór z tych cząsteczek był w pełni wchłaniany przez tkankę pochwową myszy.
Ta metoda była prawie tak samo skuteczna w dostarczaniu siRNA do komórek jako procesowi transfekcji lipidów i dłużej chroniła myszy. Po ekspozycji na wirusa HSV-2 przez okres do jednego tygodnia po otrzymaniu siRNA, leczone myszy były nadal chronione.
Cele cząsteczek siRNA
Początkowo cząsteczki siRNA były skierowane przeciwko dwóm różnym genom wirusowym HSV-2, genowi kodującemu glikoproteinę i genowi kodującemu białko wiążące DNA o nazwie UL29. Najlepiej działał siRNA skierowany przeciwko białku wiążącemu DNA UL29. W późniejszych badaniach wykorzystano siRNA skierowane przeciwko UL29 w połączeniu z białkiem receptora HSV zwanym nectin-1.
Leczenie dla ludzi
Sukces systemu modelowego myszy do ochrony HSV-2 przez cząsteczki siRNA budzi nadzieje, że ten sam rodzaj leczenia może być stosowany u ludzi, ale to leczenie u ludzi nie jest jeszcze dostępne. RNAi obiecuje ze względu na łatwość przestrzegania przepisów. Może być podawany na tydzień przed prowokacją wirusami i nadal zapewnia ochronę.
Według głównego naukowca z Harvardu, dr Judy Lieberman, siRNA "może być podawany osobie już zakażonej w celu zmniejszenia emisji wirusa, bólu i transmisji do partnera seksualnego, lub może być podawany osobom, które nie są zarażone. aby je chronić. " Jednak zanim użyje się mikrobicydu u ludzi, najpierw trzeba będzie przeprowadzić testy na małpach.
Leki oparte na RNAi wywołują wiele emocji, nie tylko ze względu na obietnicę ochrony przed zakażeniami HSV-2, ale także z nadzieją, że mogą one również chronić przed innymi chorobami. Cele dla siRNA przez różne grupy badawcze obejmują AIDS, grypę, zapalenie wątroby, malarię i ALS, znany również jako choroba Lou Gehriga.
Pomimo obietnicy, jeszcze wiele pracy trzeba wykonać, zanim ta metoda stanie się rzeczywistością w leczeniu chorób ludzi.
