Команда из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе определила единственный генный путь, который жизненно важен для вируса Зика и других флавивирусов в распространении инфекции между клетками. Кроме того, они показали, что отключение одного гена в этом пути — как в клетках человека, так и в клетках насекомых — не оказывает отрицательного воздействия на сами клетки и не дает флавивирусам возможности покинуть инфицированную клетку, что сдерживает распространение инфекции.
Исследование, опубликованное 17 июня в журнале Nature, указывает на потенциальную мишень для лекарств от вируса Зика и других флавивирусов, таких как денге и Западный Нил, которые оказывают серьезное влияние на здоровье населения.«Мы хотели выяснить, можем ли мы идентифицировать гены, присутствующие в клетках-хозяевах, которые абсолютно необходимы вирусу для заражения», — сказал старший автор Майкл Даймонд, доктор медицинских наук, профессор медицины Герберта С. Гассера. «Из примерно 19 000 генов, которые мы рассмотрели, мы обнаружили только девять ключевых генов, которые используются вирусом для заражения или распространения.
Все они связаны с важной частью клетки, которая обрабатывает вирусные частицы, что важно для распространения. инфекция ".Чтобы идентифицировать гены, на которые полагаются флавивирусы, Даймонд и его коллеги использовали технологию редактирования генов под названием CRISPR, которая способна выборочно отключать отдельные гены. Вирусы должны захватывать клетки-хозяева для размножения и распространения, делая их зависимыми от генетического материала организмов, которые они заражают. Если клетке не хватает гена, необходимого вирусу для заражения, вирус будет остановлен, и клетка выживет.
Такие данные указывают на то, что отсутствующий ген жизненно важен для распространения вируса и требует дальнейшего изучения.Из девяти ключевых генов, идентифицированных Даймондом и его коллегами, один, названный SPCS1, в отключенном состоянии не только снижает вирусную инфекцию, но, по-видимому, не оказывает неблагоприятного воздействия на клетки, изученные учеными. Исследователи провели первые эксперименты с вирусом Западного Нила, а затем показали, что те же результаты справедливы и для других членов семейства Flaviviridae, включая вирусы Зика, денге, желтой лихорадки, японского энцефалита и гепатита С.
Хотя отсутствие этого гена остановило распространение флавивирусов, исследователи обнаружили, что его устранение не оказало пагубного воздействия на другие типы вирусов, включая альфавирусы, буньявирусы и рабдовирусы.«Флавивирусы, по-видимому, однозначно зависят от этого конкретного гена в высвобождении вирусной частицы», — сказал Даймонд. «В этих вирусах этот ген вызывает эффект домино, необходимый для сборки и высвобождения вирусной частицы.
Без него не произойдет цепная реакция, и вирус не сможет распространяться. Поэтому мы заинтересованы в этом гене как в потенциальная мишень для лекарства, потому что оно разрушает вирус, а не хозяина ».