Vorbeugung von Herpesinfektionen: Studie bietet neue Erkenntnisse
Neue Forschungsergebnisse identifizieren einen Schlüsselfaktor, der das Fortschreiten des Herpesvirus bestimmt, und zeigen, dass das Targeting das Fortschreiten des Virus verlangsamen kann.
Nach den neuesten Statistiken der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) lebten in den Jahren 2015–2016 fast 48% der Menschen in den USA mit Herpes simplex 1, einem Virusstamm, der orale Infektionen verursacht.
Weltweit haben 80% der Bevölkerung das Virus. Sobald sich eine Person damit infiziert, verschwindet das Virus nie mehr - es bleibt während ihres gesamten Lebens in ihrem Körper schlummern.
Obwohl Herpes-Symptome manchmal unbemerkt bleiben, können sie für manche Menschen unangenehm und schmerzhaft sein.
Das Herpesvirus ist auch hoch ansteckend, da eine Person es weitergeben kann, selbst wenn sie keine Symptome hat.
Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass eine Ansteckung mit dem Virus bald vermeidbar sein könnte, da Wissenschaftler neue Erkenntnisse darüber liefern, was während einer Herpesinfektion auf zellulärer Ebene vor sich geht, und einen Weg finden, das Fortschreiten der Infektion zu verlangsamen.
Emanuel Wyler, Ph.D., und Vedran Franke, Ph.D., vom Berliner Institut für Medizinische Systembiologie in Deutschland, sind die Co-Hauptautoren des neuen Papiers, das in der Zeitschrift erscheint Naturkommunikation.
Bedeutung des NRF2-Transkriptionsfaktors
Die Wissenschaftler entwickelten einen Algorithmus, mit dem sie vorhersagen konnten, wie sich eine Infektion in einzelnen Zellen entwickeln wird.
Die Forscher verwendeten die Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um 12.000 menschliche Hautzellen zu analysieren, die mit Herpes-simplex-Virus 1 (HSV1) infiziert waren. Die Einzelzell-RNA-Sequenzierung ist eine revolutionäre Technik, mit der genetische Expressionen auf einer viel detaillierteren Ebene als bei der Bulk-RNA-Sequenzierung abgebaut werden können.
Die Forscher erklären den Unterschied zwischen der Einzelzell-RNA-Sequenzierung und der konventionellen Bulk-RNA-Sequenzierung anhand einer Analogie eines Smoothie.
„Wenn ich zehn Obstsorten in einen Mixer gebe, kann ich grob sagen, dass der Smoothie beispielsweise Brombeeren enthält, wenn ich ihn probiere“, erklärt Wyler. "Mit der Einzelzell-RNA-Sequenzierung machen wir keinen Smoothie - wir machen einen Obstsalat. Ich kann die Brombeeren sofort identifizieren und genau sagen, wie viele im Salat sind. “
Die Technik, kombiniert mit dem Algorithmus, zeigte den Forschern, dass ein Transkriptionsfaktor namens NRF2 eine Schlüsselrolle spielt, dessen Aktivierung das Fortschreiten der Infektion hemmt.
Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die Informationen aus unserem Genom „dekodieren“ und bestimmte Gene durch Bindung an bestimmte DNA-Regionen aktivieren oder deaktivieren.
Franke erklärt, wie die neue Technik die Bedeutung des NRF2-Transkriptionsfaktors enthüllte.
"Ich habe Veränderungen in der Regulation jedes Gens, das wir untersucht haben, in einer einzelnen Zelle sichtbar gemacht", sagt er. "Dies hat uns gezeigt, dass das Aktivierungsniveau des NRF2-Transkriptionsfaktors ein Marker für eine vorübergehende Resistenz gegen eine HSV1-Infektion sein kann."
Die Forscher fanden auch heraus, dass zwei NRF2-Agonisten oder Aktivatoren, Bardoxolonmethyl und Sulforaphan genannt, die Produktion des Virus beeinträchtigen, dh das Virus weniger eigene Gene aktivieren. Dies bestätigte den Forschern die Schlüsselrolle von NRF2.
Bardoxolonmethyl ist ein Medikament zur Behandlung chronischer Niereninfektionen. Es befindet sich derzeit in der dritten Phase klinischer Studien.
Schließlich ergab die Studie auch, dass das Stadium des Zellzyklus auch die Anfälligkeit einer Zelle für HSV1-Infektionen beeinflusst.
Die Forscher erklären, dass das Herpesvirus eine gute „allgemeine Blaupause“ für die Untersuchung von Zellzuständen bei Virusinfektionen ist, und planen, die Einzelzell-RNA-Sequenzierung zur Untersuchung zukünftiger Viren zu verwenden.
