Objev skryté smyčky viru HIV: Vědci našli nový klíč k budoucím terapiím
ZdravíTým z Yale University odhalil, že virus HIV využívá dosud neznámou kruhovou RNA (circHIV) k efektivnější replikaci. Tento zásadní objev představuje nový cíl pro vývoj budoucích terapií a dává naději milionům lidí.
Po desetiletích výzkumu, během nichž byl virus lidské imunodeficience (HIV) uznáván jako obávaný virový patogen, se týmu z Yale University podařilo odhalit jeden z důvodů jeho odolnosti. Laboratoř imunoložky Grace Chenové ve své nové studii zjistila, že HIV produkuje kruhovou RNA (circRNA), kterou vědci pojmenovali „circHIV“. Tato molekula pomáhá viru aktivovat jeho geny a efektivněji se replikovat. Tento objev by mohl představovat nový cíl pro budoucí terapie HIV.
Zjištění, která byla popsána v časopise Nature Microbiology, jsou výsledkem dlouhé cesty pro Chenovou, odbornou asistentku imunobiologie a genetiky na Yale School of Medicine. Její laboratoř se zaměřuje na studium circRNA, které se od typických lineárních RNA liší tím, že postrádají zřetelné, funkční „konce“. Na rozdíl od lineární RNA jsou smyčkovité circRNA velmi stabilní.
Chenová zahájila tento projekt v roce 2019 se svou tehdejší doktorandkou Priscou Obi a vědeckým pracovníkem a postdoktorandem Lichongem Yanem, kteří jsou spoluautory studie. Vzhledem k genetické výbavě HIV se Chenová domnívala, že by virus mohl produkovat circRNA. Její předpoklad se potvrdil. Po sekvenování RNA z buněk infikovaných HIV vědci objevili, že HIV kóduje circRNA, včetně hojně exprimované circHIV. Následně detekovali tyto smyčkovité struktury v infikovaných lidských buňkách a v krevní plazmě lidí žijících s HIV.
Další experimenty ukázaly, že snížení hladin circHIV vedlo ke snížení genové aktivity HIV, zatímco přidání extra circHIV ji naopak zvýšilo. Experimenty s vazbou proteinů nakonec odhalily, jak se circHIV váže na protein HIV Tat (Trans-Activator of Transcription), což vysvětluje, jak je schopen tak snadno posílit virovou transkripci. Většinu těchto klíčových dat shromáždili na začátku roku 2020, než se výzkum zastavil s příchodem pandemie COVID-19.
Pozastavení práce a opatrné restartování
„Měli jsme čtyři až šest měsíců jen na promýšlení nápadů, když jsme pracovali z domova. Nemohli jsme se dočkat, až se vrátíme do laboratoře a otestujeme je,“ řekla Chenová. Když se konečně vrátili do laboratoře, bylo potřeba něco dalšího: kontrolní vzorky krve neinfikované HIV. Členové laboratoře si vyhrnuli rukávy. „Tým byl tak oddaný, že každý z nás daroval vlastní plazmu jako negativní kontrolní vzorky,“ uvedla Chenová a dodala, že krev jim odebral lékař z chodby vedle její laboratoře.
Společné a multidisciplinární úsilí
Chenová uvádí své zkušenosti v chemické a molekulární biologii jako inspiraci k úvaze, zda viry mohou produkovat neobvyklé RNA. Úmyslně sestavila výzkumný tým s různorodým vzděláním a odbornými znalostmi a přizvala specialisty z celé lékařské fakulty, když narazili na otázku, která přesahovala možnosti jejich laboratoře. Kolegové z oddělení imunobiologie, mikrobiální patogeneze, laboratorní medicíny a genetiky Yale School of Medicine přispěli vzorky, reagenciemi a odbornými znalostmi. „Jedná se o skutečně multidisciplinární skupinu, jak v mé vlastní laboratoři, tak s našimi spolupracovníky, a to skutečně reprezentuje ducha této práce,“ řekla Chenová a dodala, že je vděčná za „štědrost této komunity“.