Para ilmuwan di
University of Illinois di Urbana-Champaign mempelajari virus vaccinia, kerabat dekat cacar, telah menentukan bahwa sebuah gen yang diperlukan untuk replikasi virus juga memiliki peran kunci dalam mematikan peradangan, respon anti-virus penting kekebalan tubuh dari sel inang.
Penemuan ini, melaporkan bulan ini dalam Journal of Virology, berpotensi memperluas basis pengetahuan tentang bagaimana semua poxvirus menyebabkan penyakit dan bagaimana mereka dapat mengalahkan oleh perbaikan dalam vaksin melawan mereka, kata Joanna L. Shisler, seorang profesor mikrobiologi di College of Kedokteran di Urbana-Champaign.
"Jika kita dapat mengetahui bagaimana virus evades respon imun dan belajar lebih banyak tentang virus sinyal melihat yang diperlukan untuk mereplikasi dalam sel inang, maka kita bisa mencari cara untuk menghambat mereka dan menghentikan replikasi virus," katanya.
Posting 9-11 kekhawatiran bioterorisme dengan cara pengenalan sengaja cacar telah melahirkan minat baru dalam baru, vaksin yang lebih aman terhadap penyakit mematikan, yang diberantas sebagai bahaya alami pada tahun 1977. Beberapa pekerja medis AS dan personel militer telah menerima vaksinasi terbuat dari virus vaccinia hidup, tapi sementara ini relatif penjinak cacar biasanya tidak menyebabkan penyakit, komplikasi, termasuk kematian, yang mungkin terutama di kalangan individu kekebalan-dikompromikan.
Genom virus vaccinia adalah 97 persen genetik identik dengan genom cacar, sehingga virus model yang ideal untuk digunakan di laboratorium untuk memahami bagaimana cacar dan fungsi berbahaya lainnya poxvirus, Shisler kata.
Dalam penelitian mereka, Shisler dan Xiao-Lu Jin, seorang spesialis penelitian dalam mikrobiologi, menemukan bahwa segmen 5,2 kb DNA virus vaccinia berisi enam gen bertanggung jawab untuk menghambat faktor transkripsi kunci selular disebut NF kappa B (NF-kB).
NF-kB berfungsi untuk mengaktifkan gen sel inang lain yang terlibat dalam anti-virus respon imun dan peradangan.
Para peneliti kemudian berusaha untuk menentukan apa yang gen tertentu dalam segmen menghambat aktivasi NF-kB. Untuk melaksanakan studi tersebut, mereka memperkenalkan gen individu dari segmen 5.2kb ke dalam vektor poxvirus mutan yang mengaktifkan NF-kB.
Mereka terinfeksi baris sel manusia dan kelinci dengan virus rekombinan baru dan terdeteksi NF-kB tingkat aktivitas. Mereka menemukan bahwa virus rekombinan yang mengandung gen K1L memperkenalkan mencegah degradasi inhibitor selular NF-kB, sehingga kemampuan menghambat NF-kB untuk memicu respon imun.
Sejak 1980-an diketahui bahwa K1L diperlukan untuk replikasi virus vaccinia. Fungsi tambahan K1L, sebagaimana ditentukan dalam penelitian baru, menunjukkan bahwa poxvirus mungkin perlu menonaktifkan NF-kB dan mematikan pada waktu penting untuk mengatur replikasi.
Memahami mesin molekuler yang terlibat dapat memungkinkan untuk akhirnya memproduksi vaksin yang lebih aman untuk cacar dan vaksin berbasis vaccinia untuk HIV dengan secara khusus memanipulasi gen, Shisler kata.
Karena gen K1L menghambat aktivasi NF-kB dalam baris sel banyak diuji, ini menunjukkan bahwa aktivitas yang bersifat global. Sejak penelitian ini selesai, para peneliti kemudian telah menemukan protein kedua yang menghambat NF-kB, menunjukkan mungkin ada beberapa gen bekerja, Shisler kata.
"Ini protein virus yang hadir dalam cacar, cacar monyet dan poxes lainnya, dan mereka sangat homolog," katanya. "Jika kita tahu bagaimana fungsi protein, kita bisa mulai mencari tahu mengapa cacar dan cacar monyet menyebabkan penyakit."