חומרים אנטי-ויראליים וחיסונים חדשים יכולים לעקוב אחר גילוי של חוקרים אוסטרלים של אסטרטגיות המשמשות וירוסים לשליטה בתאים שלנו.
בהובלת אוניברסיטת מונאש ואוניברסיטת מלבורן, ופורסם ב תקשורת טבעהמחקר חושף כיצד נגיף הכלבת מתמרן כל כך הרבה תהליכים תאיים למרות שהוא חמוש בכמה חלבונים בלבד.
חוקרים מאמינים כי וירוסים מסוכנים אחרים כמו ניפאה ואבולה עשויים גם הם לעבוד באותו אופן, ואולי יאפשרו פיתוח של תרופות אנטי-וירוסיות או חיסונים לחסום את הפעולות הללו.
מחבר בכיר שותף פרופסור גרג מוסלי, ראש המעבדה לפתוגנזיס נגיפי (BDI) של מכון מונאש ביו-רפואה, אמר שהיכולת של וירוסים "לעשות כל כך הרבה עם כל כך מעט" היא אולי המיומנות המדהימה ביותר שלהם.
"וירוסים כמו כלבת יכולים להיות קטלניים להפליא מכיוון שהם משתלטים על היבטים רבים של החיים בתוך התאים שהם מדביקים", אמר פרופסור-משנה מוסלי. "הם חוטפים את המכונות שמייצרות חלבונים, משבשים את 'שירות הדואר' ששולח מסרים בין חלקים שונים של התא, ומשביתים את ההגנות שבדרך כלל מגנות עלינו מפני זיהום.
"שאלה מרכזית עבור מדענים הייתה: איך וירוסים משיגים זאת עם כל כך מעט גנים? לנגיף הכלבת, למשל, יש את החומר הגנטי ליצור רק חמישה חלבונים, לעומת כ-20,000 בתא אנושי".
מחבר ראשון ועמית מחקר במעבדת Moseley, ד"ר סטיבן רולינסון, ממעבדת Moseley של BDI, אמר כי ההבנה כיצד מעט החלבונים הוויראליים הללו ביצעו כל כך הרבה משימות יכולה לפתוח דרכים חדשות לעצור את ההדבקה.
"המחקר שלנו מספק תשובה", אמר. "גילינו שאחד מחלבוני המפתח של נגיף הכלבת, הנקרא חלבון P, מקבל מגוון מדהים של פונקציות בזכות יכולתו לשנות צורה ולהיקשר ל-RNA.
"RNA היא אותה מולקולה המשמשת בחיסוני RNA מהדור החדש, אבל היא ממלאת תפקידים חיוניים בתוך התאים שלנו, נושאת מסרים גנטיים, מתאמת תגובות חיסוניות ועוזרת ליצור את אבני הבניין של החיים".
מחבר שותף בכיר פרופסור פול גולי, ראש מעבדת גולי באוניברסיטת מלבורן, אמר על ידי מיקוד למערכות RNA, חלבון P הנגיפי יכול לעבור בין "שלבים" פיזיים שונים בתוך התא.
זה מאפשר לו לחדור לרבים מהתאים דמויי הנוזל של התא, להשתלט על תהליכים חיוניים ולהפוך את התא למפעל וירוסים יעיל ביותר.
למרות שמחקר זה התמקד בכלבת, אותה אסטרטגיה נמצאת כנראה בשימוש על ידי וירוסים מסוכנים אחרים כמו ניפאה ואבולה. הבנת המנגנון החדש הזה פותחת אפשרויות מרגשות לפיתוח אנטי-וירוסים או חיסונים החוסמים את יכולת ההסתגלות המדהימה הזו."
פרופסור פול גולי, ראש מעבדת גולי של אוניברסיטת מלבורן
ד"ר רולינסון אמר שהמחקר צריך לשנות את האופן שבו מדענים חושבים על חלבונים ויראליים רב-תכליתיים. "עד עכשיו, חלבונים אלה נתפסו לעתים קרובות כמו רכבות המורכבות מכמה קרונות, כאשר כל קרון (או מודול) אחראי על משימה מסוימת", אמר.
"לפי תפיסה זו, גרסאות קצרות יותר של חלבון פשוט צריכות לאבד פונקציות ככל שהכרכרות מוסרות. עם זאת, המודל הפשוט הזה לא יכול היה להסביר מדוע חלק מהחלבונים הנגיפיים הקצרים יותר זוכים למעשה ליכולות חדשות. מצאנו שרב-פונקציונליות יכולה לנבוע גם מהאופן שבו ה'כרכרות' מתקשרות ומתקפלות יחד ליצירת צורות כלליות שונות, כמו גם יצירת יכולות חדשות כמו RNA".
פרופסור חבר מוסלי אמר שקישור RNA זה אפשר לחלבון לנוע בין 'שלבים' פיזיקליים שונים בתוך התא.
"בכך, הוא יכול לגשת ולתפעל רבים מהתאים דמויי הנוזל של התא עצמו השולטים בתהליכי מפתח, כגון הגנה חיסונית וייצור חלבון", אמר. "על ידי חשיפת המנגנון החדש הזה, המחקר שלנו מספק דרך חדשה לחשוב על האופן שבו וירוסים משתמשים בחומר הגנטי המוגבל שלהם כדי ליצור חלבונים גמישים, ניתנים להתאמה ומסוגלים להשתלט על מערכות תאיות מורכבות."
