Naukowcy z UNIGE dowiadują się, w jaki sposób wirus grypy A przenika do komórek gospodarza

Pandemie grypy, wywołane przez wirusy grypy typu A lub B, prowadzą do ostrych infekcji dróg oddechowych. Każdego roku zabijają pół miliona ludzi na całym świecie. Wirusy te mogą również szkodzić zwierzętom, jak w przypadku ptasiej grypy. Zespół z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) ustalił, w jaki sposób wirus grypy A przenika do komórek, aby je zainfekować. Przyłączając się do receptora na powierzchni komórki, przejmuje kontrolę nad mechanizmem transportu żelaza, aby rozpocząć cykl infekcji. Blokując omawiany receptor, naukowcy byli również w stanie znacznie zmniejszyć jego zdolność do inwazji na komórki. Wyniki te zostały opublikowane w czasopiśmie PNASpodkreślając lukę, którą można wykorzystać do walki z wirusem.

Wirusy grypy stanowią ogromne zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. Możliwość mutacji czyni go szczególnie nieuchwytnym.

Wiedzieliśmy już, że wirus grypy A przyczepia się do struktur cukrowych na powierzchni komórki, a następnie toczy się po powierzchni komórki, aż znajdzie odpowiedni punkt wejścia do komórki gospodarza. Nie wiedzieliśmy jednak, które białka na powierzchni komórki gospodarza wyznaczają ten punkt wejścia i w jaki sposób sprzyjają one wejściu wirusa.

Mirko Schmulek, profesor nadzwyczajny, Wydział Mikrobiologii i Medycyny Molekularnej oraz w Genewskim Centrum Badań nad Stanami Zapalnymi (GCIR) w UNU School of Medicine

Przyszłość kluczem do infekcji

Naukowcy najpierw zidentyfikowali białka powierzchniowe komórki znajdujące się w pobliżu wirusowego białka hemaglutyniny, które jest białkiem używanym przez wirusa grypy A do wniknięcia do komórki. Jedno takie białko się wyróżniało: receptor transferyny 1. Działa on jak obracające się drzwi, które transportują cząsteczki żelaza do komórki, które są niezbędne dla wielu funkcji fizjologicznych.

„Wirus grypy wykorzystuje ciągły recykling receptora transferyny 1, aby dostać się do komórki i zainfekować ją” — wyjaśnia Beryl Mazel Sanchez, była badaczka ze stopniem doktora w laboratorium Mirko Schmolke i pierwsza autorka tej pracy. Aby potwierdzić nasze odkrycie, zmodyfikowaliśmy genetycznie ludzkie komórki płuc, aby usunąć receptor transferyny 1 lub odwrotnie, aby go nadeksprymować. Usuwając go w komórkach normalnie podatnych na infekcję, zapobiegliśmy wejściu wirusa grypy A. Wręcz przeciwnie, poprzez nadekspresję w komórkach normalnie walczących z infekcjami, ułatwiliśmy infekcję”.

zablokowanie tego mechanizmu

Następnie zespołowi badawczemu udało się odtworzyć ten mechanizm poprzez hamowanie receptora transferyny 1 za pomocą cząsteczki chemicznej. „Z powodzeniem przetestowaliśmy to na ludzkich komórkach płuc, próbkach ludzkiej tkanki płucnej i na myszach zawierających kilka szczepów wirusowych” – mówi Peril Mazel-Sanchez. „W obecności tego inhibitora wirus namnaża się znacznie mniej, jednak ze względu na potencjalne właściwości onkogenne produkt ten nie może być stosowany w leczeniu ludzi.

Autorzy dodają: „Nasze odkrycie było możliwe dzięki doskonałej współpracy na Wydziale Lekarskim, jak również ze Szpitalami Uniwersyteckimi w Genewie (HUG) i Szwajcarskim Instytutem Bioinformatyki (SIB).” Oprócz receptora transferyny 1, naukowcy zidentyfikowali około 30 innych białek, których rola pozostaje w procesie wchodzenia grypy. A musi zostać rozwiązany. Rzeczywiście możliwe jest, że wirus wykorzystuje kombinację, która obejmuje inne receptory. 1 mogą stać się obiecującą strategią leczenia infekcji wirusem grypy u ludzi i prawdopodobnie u zwierząt”.