Новые данные о том, как вирусы денге и Зика вызывают заболевание, раскрывают общие и специфичные для вируса механизмы. Международная межучрежденческая группа, возглавляемая исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Медицинского колледжа Бейлора, сообщает в журнале Cell, что эти вирусы противодействуют механизму иммунной защиты человека и комара и захватывают специфические белки хозяина для репликации вируса. Они также обнаружили, что вирус Зика вызывает микроцефалию у плодовых мушек, нарушая функцию ANKLE2, белка, участвующего в развитии мозга как у мух, так и у людей. Эти результаты открывают новые возможности для разработки терапевтических стратегий для борьбы с этими широко распространенными и тяжелыми инфекционными заболеваниями.
«В этом исследовании мы сотрудничали с доктором Неваном Дж. Кроганом и доктором Прией Шах из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, чтобы лучше понять механизмы заражения вирусами денге и Зика», - сказал соавтор. Доктор Хьюго Беллен, профессор молекулярной и человеческой генетики и неврологии в Медицинском колледже Бейлора и исследователь в Медицинском институте Говарда Хьюза.
Исследователи провели систематический сравнительный анализ взаимодействия белков вирусов денге и Зика с белками хозяина, как комаров, так и человека. Они обнаружили новые стратегии, которые вирусы используют для успешного заражения хозяина. Например, они обнаружили, что некоторые вирусные белки противодействуют генам ответа на интерферон, механизму защиты человека и комаров, а другие вирусные белки захватывают белки-хозяева и перенаправляют их активность на репликацию вируса.
Кроме того, исследователи объединили свой систематический сравнительный анализ с экспериментами с моделью животных с плодовыми мушками и обнаружили интригующий механизм, который может объяснить микроцефалию младенцев, связанную с инфицированием матери вирусом Зика.
Лаборатория Беллена сочетает универсальность плодовых мушек с современными методами молекулярной биологии, чтобы ответить на важные вопросы о генах и болезнях. Эта технология позволила ученым определить роль гена и соответствующего белка в клетках, где ген экспрессируется, и определить, может ли потеря гена быть связана с заболеванием человека.
Мы изменили тысячи мух и систематически детально охарактеризовали экспрессию и функцию генов. В предыдущем исследовании мы объединили этот подход с анализом человеческих генов, еще не связанных с человеческими заболеваниями. Мы обнаружили, что мутации в гене ANKLE2 может вызывать микроцефалию как у человека, так и у дрозофилы. Микроцефалия, вызванная отсутствием ANKLE2, очень похожа на микроцефалию, вызванную вирусом Зика», - сказал Беллен, который также является членом Неврологического научно-исследовательского института Яна и Дэна Дунканов при Детской больнице Техаса.
В этом исследовании исследователи обнаружили, что белок вируса Зика, называемый NS4A, связывается с ANKLE2, человеческим белком, связанным с микроцефалией.
«Мы обнаружили, что если мы сверхэкспрессируем NS4A у нормальных мух, результатом является уменьшение размера мозга мухи. Этого можно избежать путем гиперэкспрессии человеческого ANKLE2 у мух», - сказала соавтор, доктор Николь Линк. постдокторант в лаборатории Беллена. «В совокупности данные свидетельствуют о том, что когда белок Зика NS4A взаимодействует с ANKLE2, он нарушает его функцию в развитии мозга таким образом, что это может привести к микроцефалии».
Линк добавляет, что «эти результаты также предполагают, что, если бы мы могли разработать лекарство, которое могло бы предотвратить связывание NS4A с ANKLE2, мы могли бы предотвратить микроцефалию, вызываемую вирусом Зика».