Specyficzne dla gatunku zmiany transkrypcyjne podczas infekcji wirusem syncytium nabłonka oddechowego mogą prowadzić do rozwoju leczenia

Nowe badanie dostarcza uogólnionych informacji na temat wpływu genów gospodarza na interakcje gospodarz-wirus i identyfikuje nowe cele terapeutyczne w leczeniu i profilaktyce infekcji wirusem syncytialnym dróg oddechowych (RSV). Badanie opublikowane w Raporty naukowewykorzystali myszy bawełniane do zbadania różnicowej ekspresji genów i wykazali różnice specyficzne dla gatunku gospodarza po zakażeniu RSV.

Chociaż myszy bawełniane były często wykorzystywane do badania patogenów wirusowych układu oddechowego, w szczególności RSV, wcześniejsze badania obejmujące analizę ekspresji genów u tych zwierząt były bardzo ograniczone bez odniesienia lub genomu w wersji papierowej.

RSV jest główną przyczyną infekcji dolnych dróg oddechowych (LRTI) u dzieci poniżej 2 roku życia, osób z obniżoną odpornością i osób starszych. Co więcej, obecnie nie ma zatwierdzonej szczepionki przeciwko RSV pomimo trwających wysiłków badawczych i profilaktycznego przeciwciała monoklonalnego (paliwizumab), którego stosowanie jest ograniczone do dzieci wysokiego ryzyka ze względu na cenę.

Autorzy niniejszego badania starali się ustalić kompleksową, wielotkankową wersję dwóch rodzajów szczurów bawełnianych, S. fulwiventer A S. Hespidus, które są powszechnie używane jako modele zwierzęce. Naukowcy porównali zmiany w ekspresji genów i odpowiedzi immunologicznej na zakażenie RSV między dwoma gatunkami.

Transkryptomy połączono razem z płuca, śledziony, nerki, serca i jelita każdego gatunku z kontigami lub transkryptami N50 > 1600. Adnotacja kontigów dała około 120 000 adnotacji genów dla każdego gatunku. Następnie transkryptomy wykorzystano do oceny odpowiedzi immunologicznej na zakażenie RSV.

Naukowcy przeanalizowali 238 unikalnych genów, które ulegają znacząco zróżnicowanej ekspresji, w tym te zaangażowane w zakażenie RSV, takie jak Mx2, viperyna, keratyna 6AA CXCL10a także geny nieopisane wcześniej w badaniach RSV, takie jak LG3BP, ABEC1, CREB1.

Kompleksowe transkrypty wykorzystywane jako nowe źródła dla naukowców mogą być teraz wykorzystywane do przyszłych badań nad analizą ekspresji genów w modelu szczura bawełnianego i zapewniają sekwencjonowanie genetyczne do zautomatyzowanej charakteryzacji szlaków molekularnych. Autorzy badania napisali, że wyniki zapewniły uogólniony wgląd w wpływ genów gospodarza na interakcje z wirusem gospodarza i dostarczyły potencjalnych nowych celów terapeutycznych gospodarza w leczeniu i profilaktyce RSV.

Zauważają, że określenie sekwencji genów pozwala na lepsze zrozumienie genetyki myszy z nasionami bawełny i generowanie narzędzi molekularnych, takich jak startery i sondy qRT-PCR ukierunkowane na interesujące geny, rekombinowane białka, przeciwciała i inne testy.

Badacze stwierdzili, że leczenie wymaga bardziej solidnych modeli przedklinicznych dla RSV, które mają nadzieję, że wykorzystanie odniesień transkryptomicznych i powiązań genetycznych z RSV przyspieszy interwencje biomedyczne przeciwko patogenowi.

Ograniczenia badania obejmowały wcześniej opublikowane dane pokazujące, że różne szczepy i izolaty RSV mają zróżnicowaną indukcję genów aktywujących interferon u myszy bawełnianych. To badanie koncentrowało się bardziej na RSV A/Long i według autorów badania należy rozważyć tekstowe porównanie wariantów RSV w przyszłych badaniach.

Ponadto zidentyfikowane liczne geny nie były wcześniej związane z zakażeniem RSV, takie jak: LG3BP, SYWC, ABEC1, IIGP1A CREB1. Autorzy badania zauważają, że związek tych genów z zakażeniem RSV jest bardzo ograniczony z powodu braku rzeczywistych danych eksperymentalnych.

„Analiza różnicowej ekspresji genów ujawniła pewne różnice między gatunkami gospodarza po zakażeniu RSV” – napisali autorzy badania. „Ponieważ rozwój terapii RSV wymaga wyrafinowanych i solidnych modeli przedklinicznych RSV, mamy nadzieję, że nasze odniesienia tekstowe i powiązania genów z RSV przyspieszą interwencje biomedyczne przeciwko temu patogenowi o wielkim znaczeniu dla zdrowia publicznego”.

odniesienie

Strickland BA, Rajagopala SV, Kamali A. i in. Specyficzne gatunkowo zmiany transkrypcyjne po zakażeniu wirusem syncytium nabłonka oddechowego u myszy bawełny. Sci Rep 12, 16579 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-19810-4.