Ученые раскрыли механизм скрытого существования онкогенного вируса в организме
Исследователи из Университета Питтсбурга обнаружили новый механизм, который может объяснить, как вирус полиомы клеток Меркеля (MCV), вызывающий наиболее агрессивную форму рака кожи, способен десятилетиями оставаться в спящем состоянии после заражения, а затем реактивироваться и вызывать рак. Результаты опубликованы на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Вирус полиомы клеток Меркеля (MCV) был открыт в 2008 году. В отличие от сложных вирусов, таких как вирусы герпеса, которые имеют собственные молекулярные механизмы поддержания латентности, MCV обладает гораздо меньшим количеством ДНК и не имеет собственного механизма скрытого существования.
В новом исследовании лаборатории Чанг-Мура ведущий автор Хён Джин Квун, Ph.D., с помощью моделей клеточных культур показал, что для поддержания латентности MCV захватывает нормальную систему деградации клетки. Вирус использует клеточные молекулы, называемые SCF E3 лигазами, которые в норме помечают клеточные белки для разрушения протеасомой — клеточной «фабрикой» по переработке белков.
«В норме вирусы используют сложные меры, чтобы избежать деградации клеткой и инфицировать нового хозяина. Но в форме молекулярного джиу-джитсу MCV обеспечивает постоянную деградацию ключевого белка, необходимого для его репликации. В результате вирус сохраняется в виде "голой" молекулы ДНК и не уничтожается протеасомой, которая разрушает только белки», — пояснил Патрик Мур.
Исследователи называют этот процесс «белок-опосредованной вирусной латентностью».
Однако MCV может реактивироваться и формировать инфекционные вирусные частицы при неблагоприятных условиях, когда он «чувствует» необходимость найти нового хозяина. Например, нехватка питательных веществ заставляет клетки отключать некоторые SCF E3 лигазы. Это позволяет белку репликации MCV накапливаться и запускать производство новых вирусов.
Если вирусная ДНК повреждается во время репликации, она может интегрироваться в ДНК клетки, что создает риск развития карциномы из клеток Меркеля. Если же репликация проходит успешно, она не вызывает симптомов, и MCV может скрытно передаваться новому хозяину.
Авторы отмечают, что эти выводы, полученные на модели клеточной культуры, необходимо подтвердить при естественной инфекции в тканях человека. Лаборатория Чанг-Мура в настоящее время выясняет, является ли MCV единственным вирусом, использующим белок-опосредованную латентность, или другие мелкие вирусы также применяют схожие механизмы, чтобы скрываться в организме человека.