Как древните вируси причиняват МС и други неврологични заболявания?
Древните вируси са оставили след себе си следи в нашата ДНК. Изследователите вярват, че те допринасят за неврологични състояния. Може ли инхибирането на нашите вирусни пътници да проправи пътя за бъдещи лечения?
Транспонируемите елементи, които учените наричат още транспозони или скачащи гени, са участъци от ДНК, които съдържат способността да се движат около нашия геном.
Учените могат да проследят един тип транспозон - човешки ендогенни ретровируси (HERV) - до древни ретровируси, които са се вмъкнали в човешкия геном преди милиони години. HERV съставляват около 8% от нашата ДНК.
Някои HERV изпълняват решаващи функции по време на процеси като ембрионално развитие. Но повечето HERVs са в латентно състояние, заглушени от ДНК модификации.
И все пак в скорошна рецензионна статия в Граници в генетиката, изследователи от университета Хайнрих Хайне в Дюселдорф, Германия, подробно описват как някои HERVs могат да бъдат реактивирани и да предизвикат хаос в мозъка и централната ни нервна система.
HERV при неврологични заболявания
През 1989 г. Hervé Perron, тогава в Университета в Гренобъл във Франция, е първият, който идентифицира наличието на вирусни частици в клетъчните култури, изолирани от цереброспиналната течност (CSF) на човек с множествена склероза (MS). По-късно той открива, че те произхождат от транспозон, наречен HERV-W.
Активирането на този спящ HERV води до имунна реакция. РНК и протеин на обвивката на HERV-W (ENV) присъстват при нарастващи нива в серума и CFS на хора с МС, но рядко при тези без заболяване.
„Свързвайки тази реактивация на HERV с автоимунни атаки при МС, беше установено, че HERV протеините могат да предизвикат имунен отговор срещу миелин, който отключва MS-подобно заболяване при модели на мишки“, обяснява Патрик Куери, професор по невродегенерация и старши автор на рецензия.
Няколко задействания могат да активират повторно HERV. Един от тях е инфекция с често срещани вируси, като вирусът на Epstein-Barr, който причинява инфекциозна мононуклеоза, и други членове на семейството на херпесния вирус.
Изследванията също така показват, че медиаторите на имунната система и факторите на околната среда, като диета и лекарства, могат да включат HERV отново, въпреки че към този момент има ограничени доказателства.
МС не е единственото неврологично заболяване, при което учените подозират участието на HERV. Редица проучвания включват повторно активиране на HERV-K при амиотрофична латерална склероза (ALS), форма на заболяване на моторните неврони.
Що се отнася до шизофренията, случаят е по-малко ясен.
„Съобщава се, че HERV протеините увеличават експресията на гени, свързани с шизофрения в култивирани човешки мозъчни клетки“, обяснява Куери. „Въпреки това, проучвания върху шизофрения [пациенти] показват противоречиви промени в експресията на HERV в кръвта, ликвора и мозъчната тъкан след смъртта в сравнение със здравите контроли.“
Може ли деактивирането на HERV да подобри МС?
При МС имунната система атакува миелина, защитния слой, който покрива много неврони в централната нервна система.
Възстановяването на това увреждане на миелина, като позволи на клетките в ЦНС да ремеелинизират невроните, може да се окаже ефективна стратегия за лечение на МС.
Откакто идентифицира HERV-W при пациенти с МС, Perron основава фармацевтичната компания GeNeuro и разработва моноклонално антитяло, наречено GNbAC1, което е насочено към HERV-W ENV протеина. В момента учените тестват антителата в клинични изпитвания.
В скорошна статия, публикувана в Известия на Националната академия на науките на САЩ, Kuery, Perron и колеги се задълбочиха в механизма, свързващ HERV-W с MS.
Екипът откри клетки, които съдържат HERV-W ENV протеин в непосредствена близост до неврони в мозъчната тъкан на пациенти с МС, особено в области, съдържащи хронични и остри лезии на МС.
Д-р Тобиас Дерфус, професор по клинична невроимунология в университета в Базел, Швейцария, беше главен изследовател на едно от клиничните изпитвания, разследващи употребата на GNbAC1 при МС, и член на управителния комитет за по-нататъшно изпитване.
Писане в Терапевтичен напредък при неврологични разстройства, Д-р Derfuss коментира: „Този подход на лечение на GNbAC1 и концепцията за HERV-свързана патофизиология при МС остават противоречиви.“
Той обяснява, че резултатите от клиничните проучвания, изследващи GNbAC1 за лечение на МС, показват, че антитялото не пречи на имунната система да атакува миелина, което означава, че не пречи на МС.
От друга страна, антитялото може да доведе до ремиелинизация.
„Фармакодинамичните и образни данни не разкриват никакви имуномодулиращи ефекти на GNbAC1. Промените в ЯМР по време на проучване фаза IIb с GNbAC1 са съвместими с ремиелинизация. "
Д-р Тобиас Дерфус
МС е сложно заболяване и учените не разбират напълно биологията на HERV. Терапевтикът, модифициращ HERV, може да се окаже обещаващо лечение за хора, живеещи с МС, но истинският му потенциал остава да се види.
