Единый ген хозяина может стать ключом к лечению инфекций, вызванных вирусом Эбола и сибирской язвой

Исследование учёных Армии США показывает, что даже незначительное снижение уровня экспрессии одного конкретного гена, известного как CD45, может обеспечить защиту от двух совершенно разных патогенов: вируса, вызывающего геморрагическую лихорадку Эбола, и бактерии, вызывающей сибирскую язву. Эти результаты указывают на общий фактор устойчивости хозяина и перспективный подход к разработке лекарств для лечения двух различных инфекций.

В статье, опубликованной 20 августа в онлайн-выпуске журнала Cell Host and Microbe, учёные из Института медицинских исследований инфекционных заболеваний Армии США (USAMRIID) сообщили, что мыши с пониженным уровнем экспрессии CD45 (от 11 до 77%) были защищены от вируса Эбола. Помимо общей выживаемости в 90–100%, у этих мышей был снижен уровень вирусной нагрузки в основных органах, и они полностью очистились от вируса через 10 дней после заражения.

Для сравнения, мыши с естественным уровнем CD45 — или вообще без него — не смогли очиститься от вируса и погибли от инфекции в течение 7–8 дней после заражения.

Белок, кодируемый геном CD45, относится к семейству протеинтирозинфосфатаз (PTP). Известно, что PTP являются сигнальными молекулами, регулирующими различные клеточные процессы, включая рост, деление клеток и развитие злокачественных новообразований.

Учёные создали различных «нокаунированных» мышей с пониженной экспрессией CD45, чтобы определить, как эти изменения могут изменить иммунный ответ организма на патогены, такие как вирус Эбола. По словам авторов, у «нокаунированных» мышей после заражения вирусом Эбола сохранялся лучший контроль над экспрессией генов и пролиферацией иммунных клеток. Эти факторы способствовали усиленному клиренсу вируса, повышению защиты от него и снижению гибели клеток.

Результаты работы показывают, что восприимчивость хозяина к вирусу Эбола зависит от тонкого баланса естественной иммунной системы организма, который может определяться уровнями экспрессии одного регуляторного гена.

Вирус Эбола, вызывающий геморрагическую лихорадку с летальностью среди людей до 80%, представляет собой проблему глобального здравоохранения и потенциальную биологическую угрозу. В настоящее время вакцин или методов терапии не существует.

Данная работа основана на связанном исследовании, опубликованном в Journal of Biological Chemistry в мае того же года. Та работа показала, что CD45 также играет роль в защите от Bacillus anthracis — возбудителя сибирской язвы. Команда USAMRIID продемонстрировала, что у мышей с экспрессией 62% гена CD45 около 70% были защищены после воздействия сибирской язвы.

Bacillus anthracis вызывает три типа заболевания — кожный, желудочно-кишечный и ингаляционный — в зависимости от пути заражения. Существует лицензированная вакцина, которая защищает при введении до контакта. Ингаляционную сибирскую язву трудно диагностировать на ранней стадии, и, несмотря на антибиотикотерапию, она имеет высокий уровень летальности. Кроме того, поскольку споры сибирской язвы могут долго сохраняться в организме, курс антибиотиков обычно рекомендуется в течение 60 или более дней после заражения.

Следующим шагом для исследователей станет изучение механизма действия, чтобы лучше понять, как сниженная экспрессия этого гена регулирует патогенез обоих заболеваний. Эта информация в будущем может привести к идентификации и открытию новых перспективных соединений для лечения инфекций, вызванных вирусом Эбола и сибирской язвой.