Найдены защитные гены против вируса Зика

Израильские учёные обнаружили гены, защищающие организм от атаки вируса Зика, что вселяет надежду на возможную вакцину или лекарство от этой страшной болезни. Вирус Зика, широко распространённый в Южной Америке наносит большой ущерб, особенно нерожденным детям, включая гибель или мертворождение плода, или дефекты, которые в совокупности называются врождённым синдромом Зика. Он включает в себя такие проблемы, как уменьшение размера головы (микроцефалия), неврологические аномалии и замедленное развитие.

Свыше 60 миллионов человек пострадали от этого вируса, переносимого насекомыми, который также вызывает парализующее заболевание, синдром Гийена-Барре и другие патологии. Однако учёные пока не придумали вакцины или лекарства от него.

В исследовании Тель-Авивского университета используется генетический скрининг с применением технологии CRISPR-Cas9, позволяющей редактировать геном бактерий в естественных условиях. Технологию адаптировали для применения в клетках млекопитающих в экспериментальных условиях.

Система построена на бактериальном ферменте Cas9 , который локализует специфические генные локации вдоль ДНК-нитей человека и изменяет их. Вводя генетическую модификацию в Cas9, система меняется на вариант, называемый активацией CRISPR. Это помогает исследователям достичь экспрессии генов в тех же локусах, которые обычно встречаются в природе.

Модифицированная система активации CRISPR полезна, когда речь заходит о поиске механизмов, способных защитить от вирусной инфекции. Процесс начинается с активации всех генов в культивируемой клетке с помощью собственных промоторов в цепочке ДНК. Затем клетки инфицируют вирусом Зика. Большинство из них умирают от инфекции. У оставшихся в живых, причина кроется в высоком уровне экспрессии некоторых генов, которые, защищают от инфекции.

Следующим шагом для исследователей стало использование технологии секвенирования генома нового поколения в сочетании с передовой биоинформатикой для выявления генов выживания. К ним относятся интерферонстимулируемые гены или ISG, защищающие организм от вирусных инфекций. Впоследствии исследователи обнаружили, что два из них являются теми самыми, которые предотвращают инфицирование. Это IFNL2 и IFI6.

При активации они обеспечивали сильную защиту от вирусной инфекции на ранней стадии. Даже когда клетки инфицировали в присутствии этих генов, они показали более низкий уровень смертности. Таким образом, эти гены спасают клетки, подвергшиеся воздействию вируса Зика, либо от самой инфекции, либо от связанной с ней гибели.

Настоящее изыскание сосредоточено на одном из идентифицированных генов, а именно, IFI6. Ведущий исследователь Элла Склан сказала:

IFI6 показала высокий уровень защиты от вируса Зика как за счёт защиты клеток от инфекции, так и за счёт предотвращения их гибели

Затем команда исследовала плацентарную ткань матери с вирусом Зика, родившей ребёнка. Плацента является отправной точкой для передачи вируса от матери к плоду до рождения. Исследователи обнаружили высокую экспрессию защитных генов в инфицированной плацентарной ткани, что указывает на их потенциальную роль в защите плаценты от инфекции.

Склан объясняет:

Наши результаты дают лучшее понимание ключевых факторов, защищающих клетки от инфекции Зика и способны помочь в выявлении новых противовирусных мишеней.

Однако, никто не знает, как этот ген работает. Ведётся поиск механизма защиты, который позволил бы учёным разработать новые виды противовирусной терапии от целого семейства вирусов, таких как Зика. Технология активации CRISPR также доказала ценность в выявлении защитных факторов, способствующих распространению инфекций.

Исследование опубликовано в «Журнале вирусологии» 29 мая 2019 года.