Πώς οι αρχαίοι ιοί προκαλούν MS και άλλες νευρολογικές ασθένειες;
Οι αρχαίοι ιοί έχουν αφήσει ίχνη στο DNA μας. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι συμβάλλουν σε νευρολογικές καταστάσεις. Θα μπορούσε η αναστολή των ιογενών επιβατών μας να ανοίξει το δρόμο για μελλοντικές θεραπείες;
Τα μετατιθέμενα στοιχεία, τα οποία οι επιστήμονες αποκαλούν επίσης transposons ή γονίδια άλματος, είναι τμήματα DNA που φιλοξενούν την ικανότητα να κινούνται γύρω από το γονιδίωμά μας.
Οι επιστήμονες μπορούν να εντοπίσουν έναν τύπο τρανσποζώνου - ανθρώπινους ενδογενείς ρετροϊούς (HERVs) - σε αρχαίους ρετροϊούς που εισήχθησαν στο ανθρώπινο γονιδίωμα πριν από εκατομμύρια χρόνια. Τα HERV αποτελούν περίπου το 8% του DNA μας.
Ορισμένα HERV κατέχουν κρίσιμες λειτουργίες κατά τη διάρκεια διαδικασιών όπως η εμβρυϊκή ανάπτυξη. Αλλά τα περισσότερα HERVs είναι αδρανή, σιγασμένα από τροποποιήσεις DNA.
Ωστόσο, σε ένα πρόσφατο άρθρο αναθεώρησης στο Σύνορα στη Γενετική, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Heinrich Heine στο Ντίσελντορφ της Γερμανίας, περιγράφουν λεπτομερώς πώς ορισμένα HERV μπορεί να επανενεργοποιηθούν και να προκαλέσουν καταστροφή στον εγκέφαλο και το κεντρικό νευρικό μας σύστημα.
HERVs σε νευρολογικές ασθένειες
Το 1989, ο Hervé Perron, τότε στο Πανεπιστήμιο της Γκρενόμπλ της Γαλλίας, ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε την παρουσία ιογενών σωματιδίων σε κυτταρικές καλλιέργειες που απομονώθηκαν από το εγκεφαλονωτιαίο υγρό (CSF) ενός ατόμου με σκλήρυνση κατά πλάκας (MS). Αργότερα ανακάλυψε ότι αυτά προήλθαν από ένα transposon που ονομάζεται HERV-W.
Η ενεργοποίηση αυτού του αδρανούς HERV οδηγεί σε ανοσολογική αντίδραση. Το RNA και η πρωτεΐνη του φακέλου HERV-W (ENV) υπάρχουν σε αυξανόμενα επίπεδα στον ορό και στην CFS των ατόμων με σκλήρυνση κατά πλάκας, αλλά σπάνια μόνο σε άτομα χωρίς την πάθηση.
«Σύνδεση αυτής της επανενεργοποίησης HERV με αυτοάνοσες επιθέσεις σε σκλήρυνση κατά πλάκας, διαπιστώθηκε ότι οι πρωτεΐνες HERV μπορούν να προκαλέσουν ανοσοαπόκριση ενάντια στη μυελίνη, η οποία προκαλεί ασθένεια τύπου MS σε μοντέλα ποντικών», εξηγεί ο Patrick Kuery, καθηγητής νευροεκφυλισμού και ανώτερος συγγραφέας κριτικών.
Πολλοί ενεργοποιητές μπορούν να επανενεργοποιήσουν τα HERV. Ένας από αυτούς είναι η μόλυνση με κοινούς ιούς, όπως ο ιός Epstein-Barr που προκαλεί μολυσματική μονοπυρήνωση, και άλλα μέλη της οικογένειας του ιού του έρπητα.
Η έρευνα δείχνει επίσης ότι οι μεσολαβητές του ανοσοποιητικού συστήματος και οι περιβαλλοντικοί παράγοντες, όπως η διατροφή και τα φάρμακα, μπορούν να ενεργοποιήσουν ξανά τα HERV, αν και υπάρχουν περιορισμένα στοιχεία σε αυτό το σημείο.
Η σκλήρυνση κατά πλάκας δεν είναι η μόνη νευρολογική ασθένεια όπου οι επιστήμονες υποπτεύονται την εμπλοκή του HERV. Ορισμένες μελέτες έχουν εμπλέξει την επανενεργοποίηση του HERV-K στην αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS), μια μορφή νόσου κινητικού νευρώνα.
Όσον αφορά τη σχιζοφρένεια, η υπόθεση είναι λιγότερο σαφής.
«Οι πρωτεΐνες HERV έχουν αναφερθεί ότι αυξάνουν την έκφραση γονιδίων που συνδέονται με σχιζοφρένεια σε καλλιεργημένα ανθρώπινα εγκεφαλικά κύτταρα», εξηγεί ο Kuery. "Ωστόσο, μελέτες σχετικά με τη σχιζοφρένεια [ασθενείς] δείχνουν ασυνεπείς αλλαγές στην έκφραση του HERV στο αίμα, το CSF και τον εγκεφαλικό ιστό μετά τη σφαγή σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες."
Μπορεί η απενεργοποίηση του HERV να βελτιώσει τη σκλήρυνση κατά πλάκας;
Στη σκλήρυνση κατά πλάκας, το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στη μυελίνη, το προστατευτικό στρώμα που επικαλύπτει πολλούς νευρώνες στο κεντρικό νευρικό σύστημα.
Η αποκατάσταση αυτής της βλάβης της μυελίνης επιτρέποντας στα κύτταρα του ΚΝΣ να επαναμυελιώσουν τους νευρώνες μπορεί να αποδειχθεί μια αποτελεσματική στρατηγική για τη θεραπεία της ΣΚΠ.
Από την αναγνώριση του HERV-W σε ασθενείς με σκλήρυνση κατά πλάκας, η Perron ίδρυσε τη φαρμακευτική εταιρεία GeNeuro και ανέπτυξε ένα μονοκλωνικό αντίσωμα που ονομάζεται GNbAC1 και στοχεύει την πρωτεΐνη HERV-W ENV. Οι επιστήμονες δοκιμάζουν επί του παρόντος το αντίσωμα σε κλινικές δοκιμές.
Σε πρόσφατη δημοσίευση που δημοσιεύτηκε στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών, Οι Kuery, Perron και συνεργάτες έσκαψαν βαθύτερα τον μηχανισμό που συνδέει το HERV-W με τα MS.
Η ομάδα βρήκε κύτταρα που περιείχαν την πρωτεΐνη HERV-W ENV σε κοντινή απόσταση από νευρώνες στον εγκεφαλικό ιστό ασθενών με σκλήρυνση κατά πλάκας, ιδιαίτερα σε περιοχές που περιείχαν χρόνιες και οξείες αλλοιώσεις MS.
Ο Δρ Tobias Derfuss, καθηγητής κλινικής νευροανοσολογίας στο Πανεπιστήμιο της Βασιλείας της Ελβετίας, ήταν κύριος ερευνητής μιας από τις κλινικές δοκιμές που διερεύνησαν τη χρήση του GNbAC1 σε σκλήρυνση κατά πλάκας και μέλος της διευθύνουσας επιτροπής για μια περαιτέρω δοκιμή.
Γράφοντας Θεραπευτικές εξελίξεις σε νευρολογικές διαταραχές, Ο Δρ Derfuss σχολιάζει: «Αυτή η θεραπευτική προσέγγιση του GNbAC1 και η ιδέα μιας σχετιζόμενης με HERV παθοφυσιολογίας στα κράτη μέλη παραμένουν αμφιλεγόμενες».
Εξηγεί ότι τα αποτελέσματα των κλινικών δοκιμών που διερευνούν το GNbAC1 για τη θεραπεία της σκλήρυνσης κατά πλάκας δείχνουν ότι το αντίσωμα δεν εμποδίζει το ανοσοποιητικό σύστημα να προσβάλει τη μυελίνη, πράγμα που σημαίνει ότι δεν αποτρέπει τη σκλήρυνση κατά πλάκας.
Το αντίσωμα μπορεί, από την άλλη πλευρά, να ξεκινήσει την επαναμυελίωση.
«Τα δεδομένα φαρμακοδυναμικής και απεικόνισης δεν αποκαλύπτουν ανοσοδιαμορφωτικές επιδράσεις του GNbAC1. Οι μεταβολές της μαγνητικής τομογραφίας κατά τη διάρκεια μιας μελέτης φάσης IIb με το GNbAC1 είναι συμβατές με την επαναμυελίνωση. "
Δρ. Tobias Derfuss
Η σκλήρυνση κατά πλάκας είναι μια πολύπλοκη ασθένεια και οι επιστήμονες δεν κατανοούν πλήρως τη βιολογία των HERV. Ένα θεραπευτικό που τροποποιεί το HERV μπορεί να αποδειχθεί μια πολλά υποσχόμενη θεραπεία για άτομα που ζουν με σκλήρυνση κατά πλάκας, αλλά το πραγματικό δυναμικό του απομένει να δούμε.
