Herpes -virussen, der ofte forårsager kolde sår, påvirker, hvor tæt opviklet vores DNA er og får det til at krympe, alt sammen for at hjælpe sig selv med at vokse
Human DNA i sin naturlige tilstand inde i celler (til venstre) sammenlignet med dets tilstand 8 timer efter at have været inficeret med den kolde ømme virus (højre)
Virussen, der ofte forårsager kolde sår, begynder at omforme vores genom inden for en times infektion for at øge sin egen vækst, som forskere kunne drage fordel af at behandle alvorlige tilfælde.
Milliarder af mennesker over hele verden har infektionen, forårsaget af herpes simplex virus type 1 (HSV-1), selvom mange af dem ikke ved det. Det kan sprede sig gennem kontakt med andre kolde sår, spyt eller endda ubrudt hud omkring munden.
Efter invaderende værtsceller gentages virussen i kernen, hvor genetisk materiale opbevares som tråde af DNA. Disse tråde vikler sig omkring proteiner, med nogle regioner, der danner stramme spoler, og inaktiverer generne i dem, mens andre danner bredere sløjfer, hvor gener er aktive. I disse løsere regioner kan proteiner slappe af og transkribere DNA i molekylet RNA, der koder for proteiner, der holder cellen i gang.
Tidligere undersøgelser havde vist, at det humane genom bliver mere tæt opviklet under HSV-1-infektion, hvilket kan forstyrre cellefunktionen, men det var uklart, hvorfor denne spiral opstår.
For at lære mere, Alvaro Castells-Garcia i Center for Genomisk Regulering i Barcelona, Spanien, og hans team afbildede HSV-1, mens det inficerede humane lungeceller ved hjælp af et mikroskop, der kan fange strukturer 3500 gange tyndere end en hårstreng. ”Det er en højere opløsning end de fleste tidligere undersøgelser,” siger Castells-Garcia.
De fandt, at den inden for 1 time efter, at virussen kom ind i celler, havde stjålet transkriptionsproteiner væk fra det humane genom, havde noget tidligere undersøgelser allerede antydet.
Men de viste også, at dette tyveri er det, der ser ud til at få værts-DNA’et til at spole op mere tæt, hvilket gør det krympet til 30 procent af dets præ-infektionsvolumen inden for 8 timer efter infektion.
Virussen kom også i kontakt med specifikke regioner i værtsgenomet, der koder for transkriptionsproteinerne, den stjæler, hvilket forhindrer, at disse regioner opstår og øger aktiviteten af gener i dem, der hjælper det med at vokse.
”Vi troede, at det kom kontakt med vores genom tilfældigt,” siger teammedlem Esther González-Almela, også ved Center for Genomisk regulering. ”Men virussen er i stand til at kontakte vores eget genom i specifikke regioner, og disse regioner har normalt gener, der er involveret i kontinuiteten i infektionen, ved at fremstille viralt RNA og proteiner.”
I en anden del af undersøgelsen fandt forskerne, at anvendelse af et eksperimentelt kræftlægemiddel til at blokere et af transkriptionsproteinerne, som HSV-1 stjæler, forhindrede det i at replikere i humane lungeceller i laboratoriet. Dette antyder, at stoffet kan hjælpe med at behandle HSV-1 hos mennesker med svære kolde sår eller dem, der har et undertrykt immunsystem og er mere tilbøjelige til at opleve komplikationer, siger González-Almela. Mildere sager overlades normalt til at rydde op på egen hånd.
Det kunne endda arbejde mod andre vira, såsom adenovirus, der forårsager forkølelse og Varicella Zoster -virus, der forårsager skoldkopper. ”Andre vira, der ligner HSV-1, kan bruge lignende strategier,” siger Benjamin Krishna ved University of Cambridge. ”Der er en mulighed for, at disse (slags eksperimentelle lægemidler) også kunne behandle dem,” siger han.