Grafisk abstact. Kredit: Cell (2022). DOI:10.1016/j.cell.2022.08.011
Forskare från Cleveland Clinics Florida Research and Innovation Center (FRIC) fann att störningar av en cellulär struktur, känd som aktincytoskelettet, är en "primande signal" för kroppen att svara på ett virus. Dessa fynd, publicerade i Cell denna vecka, potentiellt lägga grunden för utveckling av nya anti-virala vacciner och behandlingar.
Tidigare ansågs viralt genetiskt material som RNA vara det enda kravet för vissa sensormolekyler som lever i celler för att utlösa ett immunsvar - ett "larmsystem" för många typer av celler. RNA fungerar också som grund för vacciner genom att träna en patients immunsystem att känna igen ett virus. Denna nya studie visade att signaleringsprocessen också kräver att aktincytoskelettet inuti cellerna störs, vilket inträffar när ett virus infekterar celler.
"Det är ett fundamentalt nytt sätt att överväga hur immunsystemet kan aktiveras, och implikationerna är att detta kan leda till breda antivirala terapier", säger Michaela Gack, Ph.D., Arthur and Marylin Levitt Endowed Chair och Scientific Director för FRIC. "Våra data visar att denna process är vanlig för olika typer av RNA-virus."
Cytoskelett, som består av proteinet aktin, fungerar som strukturellt stöd för celler men är också nyckeln i processer som cellens förmåga att växa, dela och internalisera nyckelämnen. Ett virus stör cytoskelettet, men det kan också vaccinkomponenter och vissa läkemedel, säger Dr Gack.
"Om denna process känns av vårt cellulära immunövervakningssystem och kan utlösa ett antiviralt svar har varit okänt", säger Dr Gack. "Vårt arbete visade att specifika immunreceptorer känner av omarrangemang av aktincytoskelett som induceras av virus och sedan utlöser larm."
Trots att det har funnits i decennier, växte intresset för att använda RNA som bas för vacciner och behandlingar exponentiellt under covid-19-pandemin. Forskningen visade att det utlösande systemet liknar flera virus, inklusive Zika, influensa eller SARS-CoV-2, viruset som orsakar COVID-19.
Dr Gacks team, inklusive huvudförfattaren Dhiraj Acharya, Ph.D., forskningsassistent vid FRIC, upptäckte också att lipidkomponenter eller virusliknande partiklar som de som används i vacciner eller RNA-baserade terapier kan orsaka den cytoskelettstörning som är nödvändig för att orsaka ett immunsvar. Dessa resultat kan hjälpa utvecklare att "finjustera" den immunstimulerande styrkan hos läkemedel eller vacciner. + Utforska vidare
