Den cowpox virus, en langt mildere fætter til den dødelige koppevirus, kan holde inficerede vært celler fra advarer immunsystemet at de er blevet kompromitteret, har forskere på Washington University School of Medicine i St. Louis fundet.
Forskerne viste også, at mere virulente poxviruses, såsom stammer af monkeypox udbredt i Centralafrika, sandsynligvis har den samme evne.
Undersøgelsens forfattere siger den konklusion vil hjælpe med arbejdet med udformningen af nye vacciner til brug mod cowpox, monkeypox og hvis det nogensinde blev et problem igen, kopper. Forskere arbejder på den næste generation af poxvirus vacciner er i håb om at minimere risikoen for vaccination og til at gøre vacciner beskyttende mod en bredere vifte af virus.
"Poxvirus vacciner er cross-beskyttende, hvilket betyder, at immunisering fra en poxvirus ser ud til at give beskyttelse mod andre poxviruses, men der er betydelige risici forbundet med voksne administration af den nuværende vaccine," siger ledende forfatter Wayne Yokoyama, MD, professor i patologi og immunologi og af medicin og en Howard Hughes Medical Institute investigator. "Der er også bestræbelser i gang for at se, om rekombinante poxvirus vacciner kan formidle beskyttelse mod en bredere vifte af vira, herunder hiv og cytomegalovirus."
Desuden er den konstatering, sandsynligvis vil hjælpe forskerne forstå, hvorfor den ene stamme af poxvirus er mere farlig end en anden. Resultaterne vises 15 november i Cell Host og Microbe.
Tre årtier siden, læger elimineret de dødeligste poxvirus, kopper, bruge en anden poxvirus, vaccinia, som en vaccine. Men et par kopper prøver forblive i regeringsbygninger i USA og Rusland, og disse prøver har ført til bekymring for, at terrorister ville forsøge at få kopper og bruge det i en bioterror angreb.
Der findes andre arter af poxvirus fortsat kilder til sygdomme hos mennesker og, lejlighedsvis, dødsfald. Udbrud af cowpox, som Edward Jenner bruges til at demonstrere begrebet vaccination i slutningen af 1700-tallet, der stadig forekomme. Desuden har flere udbrud af monkeypox virus, som kan forårsage koppevaccine-lignende sygdom hos mennesker, fandt sted i Afrika og USA i det seneste årti.
For at hjælpe klinikere bedre at forberede sig på muligheden for en ny naturlig poxvirus udbrud eller en bioterror angreb ved hjælp af en poxvirus, førte Minji Byun, en ph.d.-studerende i Yokoyama laboratorium, et laboratorium undersøgelse af samspillet mellem cowpox virus og immunforsvar hos mus. Byun samarbejdede med Xiaoli Wang, MD, Ph.D., instruktør i laboratoriet af Ted Hansen, ph.d., professor ved Institut for Patologi og Immunologi. Forskningen blev støttet delvist af Midtvesten Regionale Center of Excellence i biodefense og Emerging Infectious Diseases Research (MRCE), en multi-institutionelle forskningscenter forankret på Washington University School of Medicine.
Normalt er immunforsvaret i mus og mennesker kan lære af en viral invasion gennem en gruppe af molekyler kaldet de store histocompatibility kompleks (MHC) klasse I. Fordi disse molekyler sidder på overfladen af celler og display prøver af proteiner fra inde i cellerne, de fungerer som identifikation badges, i virkeligheden fortæller immunsystemet skildvagter, "her er hvad jeg er lavet af." Når immun T-celler se virus-protein fragmenter i en celle er MHC klasse I display, de antager at det er blevet smittet og indlede et immunsystem angreb.
Men Byun og hendes kolleger fandt, at cowpox der forhindrede MHC klasse I fra nogensinde at komme til overfladen af inficerede celler. De forbandt undertrykkelse til en cowpox virus protein, CPXV203 viser, at det binder sig til MHC klasse I. Denne binding Yanks MHC klasse I ud af kurs ved at målrette det til den cellulære genbrug maskiner. Når i genvindingskredsløbet, MHC klasse I kan ikke undslippe til celleoverfladen.
"Andre vira har lignende strategier for immunforsvaret svig, men dette er den første undersøgelse viser, at poxviruses, der er mest tæt forbundet med koppevirus kan bruge denne fremgangsmåde," siger Byun.
En søgning i genomer af monkeypox virus afslørede en lignende protein i de mere virulente familien af virusstammer fundet i Centralafrika. Men de mindre virulente stammer aktive i det vestlige Afrika har en tendens til at have afkortet versioner af de proteiner, der ligner CPXV203, der forlader dem ude af stand til at handle på MHC klasse I.
Når forskerne fjernede CPXV203 genet og inficerede mus celler med den modificerede cowpox virus, de fandt det stadig var i stand til at undertrykke udseendet af MHC klasse I på inficerede celler overflader, men ikke så grundigt.
"Der er sandsynligvis en anden viral mekanisme, der giver det samme resultat," Byun spekulerer. "Men det er at handle på MHC klasse I på en anden måde, fordi en søgning via cowpox genomet undlod at afsløre eventuelle andre virale proteiner med samme nøgle modulet som CPXV203."
Farmaceutisk blokering CPXV203 og andre lignende immunsystem unddragelse proteiner kan være svært, ifølge Yokoyama, fordi det ville forstyrre en vigtig naturlig protein genvindingsproces, hvilket kan forårsage betydelige bivirkninger. Han mener, at fund er mere tilbøjelige til at være til nytte for vaccine forskere. Mange vacciner er sammensat af en svækket form af mikrober, de beskytter imod, og det ændrede cowpox mangler CPXV203 sandsynligvis mindre virulente.
Yokoyama planer om yderligere undersøgelser af poxvirus-immunsystemet samspil i levende mus.
http://www.wustl.edu/