В новом исследовании ученые изучают РНК для предотвращения герпетической инфекции. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications.
Актуальность проблемы
Около 80% населения планеты переносит вирус простого герпеса 1 типа (ВПГ-1). Как только человек инфицируется вирусом, он остается в организме на всю оставшуюся жизнь незамеченным. В редких случаях, например, у новорожденных или людей со слабой иммунной системой, вирус герпеса может вызывать воспаление мозга или легких. Исследователи ранее использовали традиционное секвенирование РНК для идентификации примерно 70 генов ВПГ-1, которые активируются в клетке-хозяине. До сих пор было известно только, что гены US1 и UL54 одновременно активны в группе клеток.
Материалы и методы обследования
Исследователи из Берлинского института медицинской системной биологии (BIMSB) использовали секвенирование одноклеточной РНК для лучшего понимания вирусных инфекций. Ученые изучили, что именно происходит внутри отдельных клеток во время инфекции. Ученые хотели точно знать, что может стимулировать или замедлить инфицирование. Ученые изучили различия в том, как инфекция прогрессирует в отдельных клетках. В новом исследовании ученые разработали алгоритмы, которые позволяют прогнозировать вероятность развития инфекции в отдельных клетках. В лаборатории группа ученых исследовала около 12 000 клеток кожи человека, инфицированных ВПГ-1. Для каждой клетки новый метод секвенирования создал отдельный набор данных, содержащий информацию об активированных генах.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что активация фактора транскрипции NRF2 замедляет прогрессирование инфекции.
«Я визуализировал изменения в регуляции каждого гена, который исследовали в клетке. Мы обнаружили, что уровень активации транскрипционного фактора NRF2 может быть маркером временной устойчивости к инфекции ВПГ-1», — объясняет автор исследования Маркус Ландталер (Markus Landthaler).
Ученые обнаружили, что клетка более уязвима к инфекции ВПГ-1 во время некоторых фаз клеточного цикла. В исследовании также представлено еще одно открытие: препарат, который в настоящее время тестируется на пациентах с хроническим заболеванием почек, помогает ингибировать герпетическую инфекцию, активируя транскрипционный фактор NRF2. Когда вирус герпеса проникает в клетку человека, он несет в себе генетическую информацию. Это означает, что в инфицированных клетках активируются как человеческие, так и вирусные гены. Когда исследователи обработали эти клетки препаратом для лечения почек — бардоксолоном метилом — вирус стал менее активным. ВПГ-1 активировал меньшее количество собственных генов, которые обычно «подпитывали» инфекцию. Авторы считают, что это связано с влиянием препарата на транскрипционный фактор NRF2.
Вирус герпеса является хорошей исследовательской моделью, поскольку с ним относительно легко работать в лаборатории. Секвенирование РНК в 1 клетке может помочь исследователям понять вирусные инфекции. Ученые уже планируют использовать метод для анализа еще двух вирусов. Авторы научной работы надеются исследовать еще один тип герпеса и коронавируса. У людей коронавирусы могут вызывать ОРВИ и иногда очень тяжело протекают.
Авторы другого исследования разрабатывают ключи к созданию лучшей вакцины против герпеса.
