Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis odkryli, w jaki sposób wirus Zika może prowadzić u kobiet ciężarnych do zaburzenia rozwoju mózgu płodu i efektu tzw. małogłowia. Wyniki badań, opublikowane dziś przez nich w "mBio", wskazują na to, że wirus wykorzystuje do swojej replikacji białko ANKLE2, które ma kluczowe znaczenie dla rozwoju mózgu dziecka. Autorzy pracy podkreślają, że Zika nie jest jedynym wirusem, który tego białka potrzebuje, podobnie jest w przypadku wirusów dengi i żółtej febry, ale tylko Zika może przekraczać łożysko i dlatego przynosi w ciąży tak poważne skutki. Odkrycie to może otworzyć drogę do opracowania nowych strategii tworzenia szczepionek lub terapii przeciwko tym wirusom.
Wirusy przenoszą w swoim materiale genetycznym tylko ograniczony zestaw instrukcji, więc do reprodukcji wykorzystują też niektóre z białek gospodarza. W laboratorium prof. Priyi Shah, na Wydziale Mikrobiologii i Genetyki Molekularnej oraz Inżynierii Chemicznej UCDavis, prowadzone są badania tych interakcji między wirusem a gospodarzem. Shah i jej zespół badawczy wcześniej odkryli, że białko wirusa Zika o nazwie NS4A wchodzi w interakcję z ANKLE2 w komórkach gospodarza. W eksperymentach na muszkach owocowych Drosophila, pokazali też, że może to prowadzić do efektu odpowiadającego małogłowiu.
Wiadomo, że ANKLE2 jest zaangażowane w rozwój mózgu płodu, ale można go znaleźć w komórkach w całym organizmie. W nowym badaniu, prowadzonym przez dr Adama Fishburna, zespół Shah hodował wirusa Zika w ludzkich komórkach. Wyłączenie genu ANKLE2 w tych komórkach zmniejszyło zdolność wirusa Zika do replikacji. W zakażonych wirusem Zika komórkach białko ANKLE2 gromadziło się wokół retikulum endoplazmatycznego, gdzie powstają białka. Wirusowe NS4A wchodzi w interakcję z ANKLE2, tworząc rodzaj kieszeni poza retikulum endoplazmatycznym, które działają jako fabryki wirusów. Zebranie wszystkich składników do tworzenia wirusów w jednym miejscu sprawia, że replikacja jest bardziej efektywna i pomaga ukryć wirusa przed układem odpornościowym.
Nasze komórki są dobrze wyposażone do walki z tymi wirusami, ale tylko jeśli mogą je znaleźć - mówi Fishburn. Zika i pokrewne wirusy wyewoluowały strategie ukrywania się w tych kieszeniach replikacyjnych, aby uniknąć wykrycia. Wierzymy, że ANKLE2 ułatwia ten proces, a bez niego kieszenie nie formują się tak dobrze i układ odpornościowy może kontrolować replikację wirusa.
Badania prowadzone z Claudią Rückert z Uniwersytetu Nevady w Reno pokazały też, że wirus Zika wykorzystuje ANKLE2 także gdy infekuje komórki komarów. To oznacza, że ta interakcja jest ważna zarówno u ludzi, jak i u owadów. Okazało się też, że NS4A z innych, pokrewnych wirusów przenoszonych przez komary, w tym wirusa dengi i wirusa żółtej febry, wchodzi w interakcję z ANKLE2 w ten sam sposób. To otwiera nowe możliwości poszukiwań i szczepionek na te choroby.
Jeśli znacznie bardziej powszechne wirusy, takie jak wirus dengi, również celują w ANKLE2, dlaczego nie powodują one również małogłowia, które występuje w zakażeniu wirusem Zika? Zdaniem autorów pracy, prawdopodobnie wszystko sprowadza się do lokalizacji. Wirus Zika jest nietypowy, ponieważ może przekraczać łożysko i wnikać do organizmu dziecka, gdzie ANKLE2 odgrywa dużą rolę w rozwoju mózgu. Większość innych wirusów na barierze łożyskowej się zatrzymuje.
