Опубликованные с разницей в месяц в журнале PLOS Pathogens, исследования лаборатории профессора Этана Биера использовали серию экспериментов для выявления ключевых путей и механизмов, ранее неизвестных или упускаемых из виду в защите организма.В первом исследовании в качестве тестовой системы in vivo использовались дрозофилы, чтобы выявить новые данные о функции ключевого белка гриппа, называемого NS1, который эволюционировал для нацеливания на молекулярные пути в организме хозяина. Исследование, проведенное Марджери Смелкинсон, показало, что NS1 модулирует активность сигнального каскада, известного как «путь ежа» (названный так потому, что личинки плодовых мух, лишенных гена Hedgehog, становятся безволосыми и напоминают крошечных ежей).«Эксперименты Марджери показали, что белок NS1 может изменять экспрессию генов-мишеней Hedgehog сам по себе, без других вирусных белков», — сказал Бир, профессор и недавно назначенный обладатель докторской степени в области клеточной биологии и биологии развития. «Клиническое значение этой работы состоит в том, что мы могли бы использовать существующие лекарства, которые изменяют передачу сигналов Hedgehog, для лечения гриппозной инфекции», — сказал Бир.
«Примечательно, что дефект, вызванный белком NS1 гриппа у дрозофилы, привел к открытию новой роли белка NS1 в патогенезе, вызванном вирусом гриппа», — сказал соавтор исследования Роберт Круг из Техасского университета в Остине. «Марджери и Итан никогда не сдавались и в конце концов преодолели скептицизм, выраженный другими учеными».Исследователи Калифорнийского университета в Сан-Диего организовали сотрудничество для достижения своих результатов, в том числе: Круг из Техасского университета в Остине, который создал мутант вируса гриппа, кодирующий мутантный белок NS1; и Джон Тейджаро и Майкл Олдстоун из Исследовательского института Скриппса, которые проводили исследования патогенеза млекопитающих с использованием вируса гриппа дикого типа и мутантного вируса гриппа.«Еще один важный результат этого исследования заключается в том, что мы обнаружили мутантную форму NS1, которая увеличивала летальность у инфицированных гриппом мышей, что было связано с более сильной активацией передачи сигналов Hedgehog», — сказал Смелкинсон. «Это говорит о том, что снижение передачи сигналов Hedgehog в ходе инфекции может снизить тяжесть симптомов.
Некоторые агенты, снижающие передачу сигналов Hedgehog, в настоящее время представлены на рынке для лечения определенных типов рака, в то время как другие проходят клинические испытания. Было бы интересно посмотреть, есть ли какие-либо из этих препаратов также были бы эффективны при лечении гриппа ».Второе исследование (обложка последнего выпуска журнала PLOS Pathogens) описывает новые открытия Аннабель Гишард и ее коллег, которые могут открыть дверь для столь необходимого вмешательства для лечения поздней стадии инфекции сибирской язвы.
Отравления сибирской язвой, как и инфекции холеры, отчасти работают за счет нарушения нормальных механизмов транспорта белков. Исследователи проанализировали процессы, с помощью которых белки, которые обычно связывают клетки вместе, блокируются токсином сибирской язвы, называемым фактором отека (EF). Этот механизм останавливает доставку «клея» для ключевых клеточных слоев — кровеносных сосудов для сибирской язвы и слизистой оболочки кишечника для холеры — что приводит к шоку, вызванному кровопотерей (сибирская язва) и острой диарее (холера).
«Это исследование началось с экспериментов на плодовых мушках, которые помогли нам определить новые молекулярные пути, на которые воздействуют эти токсины», — сказал Гишар. «Поразительно видеть, сколько патологических процессов сохраняется от насекомых до человека».Гишард и ее коллеги определили несколько молекулярных ингибиторов, важных для опосредования этих эффектов, и протестировали их на мышах с положительными результатами.
«В принципе, можно спасти людей, страдающих кожными инфекциями сибирской язвы на поздней стадии, и, возможно, вылечить множество других подобных заболеваний», — сказал Бир. «Эти два исследования подчеркивают ценность использования интегрированного мультисистемного подхода, включающего дрозофилы, мышей и человеческие клетки, для обнаружения механизмов, лежащих в основе процессов болезни».