Сотрудники Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН (ИБХ РАН) совместно с московскими коллегами из Института вирусологии имени Д. И. Ивановского и Курчатовского института и исследователями Университета Летбридж (Канада) выяснили, что на ранней стадии цитомегаловирусная инфекция «разоружает» клетку, блокируя ее защитные механизмы, а именно – подавляет синтез микроРНК. Результаты этого исследования, опубликованного в журнале CellCycle, могут быть положены в основу создания принципиально новых способов борьбы с вирусной инфекцией. Кратко об исследовании сообщает пресс-релиз ИБХ РАН.
Цитомегаловирусная инфекция (ЦМВИ) – вирусное заболевание, которое характеризуется многообразием клинических проявлений: от бессимптомного латентного течения до тяжелых случаев, в ряде которых возможен и летальный исход. Каждый пятый житель планеты к первому году жизни является носителем ЦМВ, к 35 годам – около 40% населения, а к 59 годам – 90% людей.
Развитие ЦМВИ в течение первых трех часов после заражения исследователи изучили с помощью технологии OncoFinder и MiRImpact. OncoFinder позволяет количественно измерить активность множества молекулярных путей – последовательности молекул, которые участвуют в передаче информации внутри клетки. Ранее программа OncoFinder уже помогала исследователям получить новые знания о развитии в организме человека одного из видов рака кожи – меланомы. Метод MiRImpact можно рассматривать как продолжение техники OncoFinder. Он позволяет проводить не только количественный, но и качественный анализ влияния микроРНК на активацию внутриклеточных сигнальных путей. МикроРНК – это короткие молекулы РНК, которые не кодируют белки, а выполняют роль некого генетического «цензора»: регулируют работу генов, путем подавления их активности. Кроме того, эти «цензоры» контролируют и чужеродные РНК, которые могут внести в клетку вирусы. Таким образом, микроРНКвлияют на все основные физиологические процессы: развитие, рост, а также на иммунную реакцию и адаптацию к стрессу.
Применяя методы OncoFinder и MiRImpact, ученые увидели «следы» молекулярных путей в профилях двух основных клеточных культур фибробластов (клеток соединительной ткани) человека. Первая из культур высоко, а вторая – низко чувствительна к цитомегаловирусной инфекции. В итоге пути регуляции экспрессии (процесса синтеза) на уровне микроРНК в обоих типах клеток заметно отличались. «Неожиданным стало то, что в инфицированных высокочувствительных клетках мы наблюдали «заморозку» экспрессии профилей микроРНК по сравнению с неинфицированными», – рассказывает Антон Буздин, доктор биологических наук, руководитель группы геномного анализа сигнальных систем клетки ИБХ РАН, один из авторов статьи.
Эти исследования говорят не только о новых функциях продуктов ЦМВ-инфекции, но и свидетельствуют о том, что цитомегаловирус влияет на приостановку экспрессии микроРНК – «цензора», который приводит в действие защитный механизм клетки. Эти выводу могут быть положены в основу создания принципиально новых способов борьбы с вирусной инфекцией.
Другие вирусы имеют иные способы «разоружения» клетки. Например, у вируса гриппа есть неструктурный белок 1 (NS1), который мешает созреванию матричной РНК, что подавляет синтез белков, в том числе интерферона. Перед этим вирусы «откусывают кусок» клеточной РНК и присоединяют к своей РНК, чтобы вирусные белки синтезировались, а клеточные – нет.
В работу по изучению ЦМВ-инфекции также внесли свой вклад специалисты из Федерального научно-клинического центра детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева, Первого онкологического научно-консультационного Центра, Московский научно-исследовательского онкологического института им. П. А. Герцена и Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.
