Soha nem látott kép az influenzavírus magjáról

Amerikai kutatók láthatóvá tették, hogyan készít magáról másolatokat az influenzavírus a sejtben. A minden eddiginél részletesebb képek lehetőséget adhatnak hatékonyabb influenza elleni gyógyszerek kifejlesztésére.

A kaliforniai Scripps Kutatóintézet (TSRI) munkatársai nagy előrelépést tettek annak megértésében, hogyan replikálódnak (másolódnak) az influenzavírusok a fertőzött sejtekben. A kutatók a legkorszerűbb molekuláris biológiai és elektronmikroszkópos eljárások segítségével korábban elképzelhetetlen részletességgel tették láthatóvá a vírus egyik alapvető alkotórészét (proteinkomplexét). A képek a vírusfehérjét ábrázolják saját lemásolása közben, egyúttal feltárják a vírus sebezhető pontjait is. Ennek nagy jelentősége lehet a gyógyszerfejlesztésben, mert megmutathatja a vírus sebezhető pontjait a gyógyszerkutatóknak.

A Science Express folyóirat legújabb számában megjelent tanulmányból kiderül, hogy valamennyi influenzavírus magjában nyolc fontos egység, nyolc úgynevezett ribonukleoprotein (RNP) található. Az RNP-k tartalmazzák a vírus genetikai anyagát (RNS-t), valamint azt a különleges enzimet, amelyre a vírusnak szüksége van önmaga lemásolásához. Egy-egy RNP a vírusgenom egy-egy szakaszát - rendszerint egy fehérjétkódoló gént - tartalmazza. Ezeket a fontos RNS-szakaszokat védőmolekulák (vírus nukleoproteinek) burkolják, és a szerkezetük megcsavart lánchurokra emlékeztet. A megcsavart hurok végeit egy infuenzapolimeráz nevű enzim tartja. Ez látja el a vírusreprodukció két fő feladatát: új vírusgenom-RNS-t készít, és elvégzi az RNS-gén átírását, így létrejönnek az új vírusfehérjék.

Az influenzavírus RNS-genomját (zöld) vírus nukleoprotein (kék) veszi körül. Az influenzavírus-polimeráz (narancs) olvassa és másolja le az RNS-genomot

A közönséges fertőzésben betöltött szerepe mellett az influenzapolimeráz enzim néhány alapvető "fajkorlátot" tartalmaz, amely megakadályozza például, hogy a madárinfluenza megfertőzze az emlősöket. Az enzim kulcsfontosságú helyein bekövetkező mutációk tették lehetővé, hogy a vírus új fajokat fertőzzön meg a múltban, illetve ilyen mutációk felbukkanásától félnek a járványtani szakemberek a jövőben.

A kutatóknak számos akadályt kellett leküzdeniük a szenzációs képek elkészítéséhez. Olyan kísérleti környezetet kellett például kialakítani, ahol kifejeződtek az influenzapolimeráz gének. Ezt korábban laboratóriumi körülmények között nem sikerült megoldani. Ezután kapcsolódott be a munkába a TSRI Automatizált Molekuláris Képalkotó Csoportja. Az ő újításaik segítettek könnyebben elemezni a kutatók által előkészített molekuláris mintákat. Az általuk készített több tízezer pillanatképből sikerült azután felépíteni az influenzavírus RNP-je szerkezetének és működésének eddigi legteljesebb modelljét.

Fertőzéskor az influenzavírus kapcsolódik a gazdasejthez, majd bejut a sejtbe. Ott összeolvad az endoszomális membránnal, és kibocsátja a vírus ribonukleoprotein (RNP) komplexeket, amelyek tartalmazzák a vírusgenomot, a vírus-nukleoproteint és a víruspolimerázt. Az RNP ezután bejut a sejtmagba, ahol a vírus transzkripció zajlik. Ennek következtében vírusfehérjék jönnek létre a gazdasejt riboszómáin. Az új vírusfehérjék szintézise lehetővé teszi, hogy az RNP komplex végrehajtsa a vírusreplikációt: új vírusgenom-kópiák szintetizálódnak, majd RNP-kké csomagolódnak a következő fertőzési ciklushoz

Az új influenza-RNP modell rámutat a vírus másolódásának néhány gyenge pontjára is, például arra, hogy egy polimeráz-alegység alakváltozása nélkül nem megy végbe a vírus replikációja. "Önmagában a modellre alapozva még nem lehetséges gyógyszereket tervezni" - mondta a cikk vezető szerzője Robert N. Kirchdoerfer. "Ám most már sokkal jobb elképzelésünk van arról, hogyan működnek az influenzavírus-RNP-k, és ez új ötleteket adhat a jobb influenza elleni gyógyszerek kifejlesztéséhez."