Cercetătorii de la Princeton au stabilit cum cinci proteine celulare contribuie la un pas esențial în ciclul de viață al virusului hepatitei B (VHB). Articolul care descrie aceste descoperiri a apărut în revista Nature Communications.

Virusurile sunt alături de noi, modelându-ne viețile, societățile și economiile, de milenii. În timp ce unele explodează rapid pe scena mondială, alte virusuri mocnesc în comunitățile noastre de zeci de ani. Virusul hepatitei B se răspândește lent de la o persoană la alta și rareori este fatal imediat. Cu toate acestea, este extrem de dăunător, deoarece poate stabili o infecție cronică pe tot parcursul vieții, cu consecințe profunde asupra victimelor sale.

”Se estimează că două miliarde de persoane au fost expuse la VHB, dintre care 250-400 de milioane sunt infectate cronic. În prezent, nu există nici un remediu pentru infecția cronică cu VHB, iar pacienții trebuie să urmeze un regim antiviral pe tot parcursul vieții. Aproximativ 887.000 de persoane mor în fiecare an din cauza bolilor hepatice legate de VHB sau a cancerului hepatic.” spune Alexander Ploss, profesor asociat de biologie moleculară, Universitatea Princeton și autor principal al studiului.

Ploss și echipa sa se străduiesc să înțeleagă ciclul de viață al VHB, în speranța că vor găsi o modalitate de a preveni virusul să mai stabilească infecții cronice dăunătoare. ”Replicarea centrală a VHB este formarea de ADN circular închis covalent (ADNccc) din ADN circular relaxat (ADNc) care este transportat în celula gazdă de virus în timpul infecției inițiale. Am demonstrat recent că HBV se bazează pe cinci proteine gazdă, respectiv PCNA, complexul RFC, POLδ, FEN-1 și LIG1, care sunt necesare și suficiente pentru această etapă de conversie.”

După cum sugerează și numele său, rcDNA este o buclă de ADN. ADN-ul este o moleculă formată din nucleotide dispuse în mod liniar de-a lungul unor fire complementare pereche. Secvența de nucleotide de pe un fir codifică instrucțiunile pentru fabricarea unei proteine, în timp ce celălalt fir este imaginea sa în oglindă. În timp ce ADN-ul celular uman conține peste 20.000 de gene, genomul ADN al VHB conține doar patru. Niciuna dintre proteinele virale fabricate din aceste gene nu este necesară pentru conversia ADNc rcADN în cccDNA. În schimb, virusul cooptează proteinele celulare pentru a realiza acest lucru și alți pași de replicare virală.

O caracteristică cheie a rcDNA a VHB este că fiecare dintre cele două fire ale sale conține un decalaj în secvența sa de nucleotide. Un fir, numit firul plus, are un spațiu care este considerabil mai mare și compensat de spațiul de pe celălalt fir, firul minus. Celulele percep golurile din ADN ca fiind daune care trebuie completate și reparate. Proteinele celulare care efectuează repararea ADN-ului nu pot face diferența dintre ADN-ul viral și ADN-ul celular, așa că au început să lucreze la «repararea» rcDNA de îndată ce ajunge în nucleu. Acest proces de reparare transformă rcDNA într-un cerc intact de ADN bicatenar (adică ADNccc) care poate fi menținut în nucleul celulei.

Colegul postdoctoral Lei Wei a vrut să înțeleagă cum are loc acest proces de reparații, în detaliu. Pentru a investiga acest lucru, el a dezvoltat o metodă de monitorizare a procesului de reparații care are loc pe rcDNA. Apoi a identificat ce pași sunt implicați în repararea fiecărui fir individual, a urmărit ordinea în care sunt finalizate și a determinat ce proteine ​​celulare sunt necesare pentru fiecare etapă.

Experimentele au arătat că conversia catenei plus într-un cerc continuu are loc rapid și necesită toate cele cinci proteine ​​celulare care lucrează în comun. În schimb, repararea firului minus necesită doar două dintre cele cinci proteine ​​(FEN-1 și LIG1), dar este mai lentă, deoarece există o proteină virală atașată la un capăt al catenei minus care trebuie îndepărtată înainte ca golul nucleotidic să poată fi sigilat.

„În această lucrare, Wei și Ploss oferă o poveste convingătoare în elucidarea mecanismelor celulare, care este esențială pentru convertirea genomului de intrare al VHB în ADNccc”, a declarat dr. T. Jake Liang, expertă în VHB și virusuri conexe. Această lucrare oferă nu numai perspective importante în calea biochimică a biogenezei cccDNA, dar, de asemenea, strategii potențiale pentru a viza cccDNA pentru dezvoltarea terapeutică.

Astfel, cercetătorii de la Princeton au arătat că doi compuși care vizează proteinele celulare ar putea perturba conversia rcDNA în cccDNA în eprubete. Wei și Ploss speră că studiile viitoare vor identifica medicamentele care funcționează în corpul uman.

”Descoperirile noastre, abordările biochimice și reactivii noi pe care i-am generat și proiectat, deschid ușa oferirii unei înțelegeri aprofundate a modului în care acest virus uman major stabilește persistența în celulele gazdă,” a spus Ploss.

 

Sursa: hepvoices.org