Kuidas iidsed viirused põhjustavad SM-i ja muid neuroloogilisi haigusi?
Iidsed viirused on meie DNA-sse jälgi jätnud. Teadlaste arvates soodustavad need neuroloogilisi seisundeid. Kas meie viirusreisijate pärssimine võiks sillutada teed edaspidiseks raviks?
Ülekantavad elemendid, mida teadlased nimetavad ka transposoonideks või hüppavateks geenideks, on DNA lõigud, millel on võime meie genoomis ringi liikuda.
Teadlased saavad jälgida ühte tüüpi transposooni - inimese endogeenseid retroviiruseid (HERV) - iidsete retroviirusteni, mis sisestasid end inimese genoomi miljoneid aastaid tagasi. HERV-id moodustavad umbes 8% meie DNA-st.
Mõnel HERV-l on protsesside, näiteks embrüonaalse arengu ajal, ülioluline funktsioon. Kuid enamik HERV-e on uinunud, vaigistatud DNA modifikatsioonidega.
Ometi hiljutises ülevaateartiklis Piirid geneetikas, Saksamaalt Dusseldorfi Heinrich Heine'i ülikooli teadlased kirjeldavad üksikasjalikult, kuidas mõned HERV-id võivad taasaktiveeruda ja meie ajus ja kesknärvisüsteemis kaost tekitada.
HERV-id neuroloogiliste haiguste korral
Veel 1989. aastal tuvastas Hervé Perron, tollal Prantsusmaal Grenoble'i ülikoolis, viirusosakeste olemasolu hulgiskleroosiga (MS) inimese tserebrospinaalvedelikust (CSF) eraldatud rakukultuurides. Hiljem avastas ta, et need pärinevad transposonist nimega HERV-W.
Selle uinuva HERVi aktiveerimine põhjustab immuunreaktsiooni. HERV-W ümbrise (ENV) RNA ja valk esinevad SM-ga inimeste seerumis ja CFS-is suureneval tasemel, kuid haiguseta inimestel ainult harva.
"Seoses selle HERV-i taasaktiveerimisega MS-i autoimmuunsete rünnakutega leiti, et HERV-valgud võivad vallandada müeliini vastase immuunvastuse, mis käivitab hiiremudelites MS-i sarnase haiguse," selgitab neurodegeneratsiooni professor ja vanema ülevaate autor Patrick Kuery.
Mitmed päästikud võivad HERV-id uuesti aktiveerida. Üks neist on nakkus tavaliste viirustega, nagu näiteks nakkuslikku mononukleoosi põhjustav Epstein-Barri viirus ja teised herpesviiruse perekonna liikmed.
Uuringud viitavad ka sellele, et immuunsüsteemi vahendajad ja keskkonnategurid, nagu toitumine ja ravimid, võivad HERV-id uuesti sisse lülitada, kuigi sel hetkel on vähe tõendeid.
MS ei ole ainus neuroloogiline haigus, mille puhul teadlased kahtlustavad HERV-i seotust. Paljud uuringud on seotud HERV-K taasaktiveerimisega amiotroofse lateraalskleroosi (motoorsete neuronite haigus) vormis.
Skisofreenia osas pole juhtum nii selge.
"On teatatud, et HERV-valgud suurendavad inimese kultiveeritud ajurakkudes skisofreeniaga seotud geenide ekspressiooni," selgitab Kuery. "Kuid skisofreenia [patsiendid] uuringud näitavad HERV-i ekspressiooni vastuolulisi muutusi veres, CSF-s ja surmajärgses ajukoes võrreldes terve kontrolliga."
Kas HERV-i deaktiveerimine võib SM-i parandada?
SM-is ründab immuunsüsteem müeliini - kaitsekihti, mis katab paljusid kesknärvisüsteemi neuroneid.
Selle müeliinikahjustuse parandamine kesknärvisüsteemi rakkudel neuronite remüeliniseerimisel võib osutuda tõhusaks strateegiaks MS raviks.
Pärast HERV-W tuvastamist MS-i patsientidel asutas Perron farmaatsiaettevõtte GeNeuro ja töötas välja monoklonaalse antikeha nimega GNbAC1, mis on suunatud HERV-W ENV valgule. Praegu testivad teadlased antikeha kliinilistes uuringutes.
Aastal avaldatud hiljutises töös Ameerika Ühendriikide Riikliku Teaduste Akadeemia toimetised, Kuery, Perron ja kolleegid uurisid sügavamalt mehhanismi, mis seob HERV-W MS-ga.
Meeskond leidis rakud, mis sisaldasid HERV-W ENV valku MS-i patsientide ajukoe neuronite vahetus läheduses, eriti piirkondades, mis sisaldasid kroonilisi ja ägedaid MS-kahjustusi.
Šveitsis Baseli ülikooli kliinilise neuroimmunoloogia professor dr Tobias Derfuss oli ühe kliinilise uuringu peamine uurija, kus uuriti GNbAC1 kasutamist MS-s ja juhtkomitee liige järgmiseks uuringuks.
Kirjutamine sisse Neuroloogiliste häirete terapeutilised edusammud, Kommenteerib dr Derfuss: "See GNbAC1 ravimeetod ja HERV-ga seotud patofüsioloogia mõiste MS-s on endiselt vastuolulised."
Ta selgitab, et kliiniliste uuringute tulemused, milles uuriti GNbAC1 MS raviks, näitavad, et antikeha ei takista immuunsüsteemil müeliini rünnakut, see tähendab, et see ei takista SM-i.
Antikeha võib seevastu käivitada remüelinisatsiooni.
„Farmakodünaamilised ja pildistamisandmed ei näita GNbAC1 immunomoduleerivat toimet. GNbAC1-ga IIb faasi uuringu käigus tehtud MRI-uuringud sobivad remüeliniseerimisega. "
Dr Tobias Derfuss
SM on keeruline haigus ja teadlased ei mõista HERV-ide bioloogiat täielikult. HERV-i modifitseeriv teraapia võib osutuda paljutõotavaks raviks MS-ga elavatele inimestele, kuid selle tegelik potentsiaal jääb veel selgeks.
