Badania: Wirus opryszczki pospolitej przeprogramowuje ludzki genom, aby wspomóc replikację

Naukowcy odkryli, że wirus opryszczki pospolitej typu 1 (HSV-1) reorganizuje ludzki genom, aby uzyskać dostęp do genów, które pomagają mu się replikować. Odkrycie to oferuje nowe spojrzenie na to, jak wirusy manipulują swoimi gospodarzami, co może prowadzić do lepszych metod leczenia. Badacze z Centre for Genomic Regulation (CRG) w Barcelonie odkryli, że HSV-1 zmienia trójwymiarową strukturę ludzkiego genomu. Pozwala to wirusowi na dostęp do genów gospodarza, których potrzebuje do namnażania się. Badanie, opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications”, ujawnia wcześniej nieznany mechanizm manipulacji wirusowej. Badanie wykazało, że zablokowanie pojedynczego ludzkiego enzymu, topoizomerazy I, całkowicie powstrzymuje HSV-1 przed reorganizacją ludzkiego genomu podczas infekcji, a tym samym zatrzymuje replikację wirusa. W hodowlach komórkowych hamowanie tego enzymu zapobiegało infekcji, zanim wirus mógł wytworzyć nowe cząsteczki. Odkrycie to sugeruje nową strategię kontroli wirusa, który zakaża prawie cztery miliardy ludzi na całym świecie. Zespół wykorzystał mikroskopię super-rozdzielczą, która może wizualizować struktury o wielkości zaledwie 20 nanometrów, oraz Hi-C, technikę, która ujawnia, które fragmenty DNA oddziałują ze sobą w jądrze komórkowym. Połączyli te techniki, aby zrozumieć, w jaki sposób HSV-1 przejmuje kontrolę nad ludzkimi komórkami. Odkryli, że wirus przejmuje kontrolę nad ludzkim enzymem polimerazy RNA II, aby pomóc w syntezie własnych białek. Działania wirusa powodują wyłączenie transkrypcji w całym genomie gospodarza, co prowadzi do zagęszczenia chromatyny – naturalnego stanu ludzkiego DNA w komórkach – w gęstą otoczkę. Było to nieoczekiwane, ponieważ wcześniej uważano, że struktura chromatyny dyktuje transkrypcję. Badania te sugerują dwukierunkową zależność między aktywnością a strukturą. HSV-1 dotyka dwie na trzy osoby poniżej 50. roku życia. Chociaż większość infekcji przebiega bezobjawowo lub powoduje nawracające opryszczki wargowe, wirus rzadko może prowadzić do ślepoty lub chorób zagrażających życiu. Badania te mogą pomóc w rozwiązaniu globalnego problemu zdrowotnego, jaki stanowi HSV-1, który jest powszechny i może powodować nawracające epidemie. Chociaż istnieją metody leczenia objawów, pojawiają się szczepy oporne na leki i nie ma na niego lekarstwa.