Új gyógyszercélpont a herpes simplex fertőzés kivédésére

A Nature Communications folyóiratban június 19-én jelent meg a spanyol alapítású, ám nemzetközi szakembereket foglalkoztató Center for Genomic Regulation kutatóinak cikke, amelyben egy új gyógyszercélpontot sikerült azonosítaniuk a herpes simplex vírus (HSV-1) elleni védekezésben. A vírusok szaporodásukhoz teljes mértékben a gazdaszervezeteiktől függenek: “normál működésük” során kifosztják az élő sejteket (alkotóelemekért és energiáért), valamint eltérítik a gazdaszervezet sejtjeinek mechanizmusait, hogy új másolatokat készítsenek magukról.

A barcelonai Center for Genomic Regulation (CGR) kutatói mostani vizsgálatuk során azt figyelték meg, hogy a herpeszvírus is átalakítja az emberi genom felépítését annak érdekében, hogy a HSV-1 hozzáférhessen a szaporodásához leghasznosabb génekhez.

“A HSV-1 egy opportunista belsőépítész: nagy műgonddal alakítja át az emberi genomot, és kiválasztja, mely részekkel kerül kapcsolatba. Ez egy újszerű manipulációs mechanizmus, amelyről eddig nem is sejtettük, hogy a vírus a gazdaszervezet erőforrásainak kihasználása érdekében alkalmazza” – nyilatkozta Dr. Esther González Almela, a tanulmány első szerzője.

Bár más herpeszvírusokról is ismert, hogy összenyomják és átalakítják a gazdaszervezet kromoszómáit, nem volt világos, hogy ez csak egy mellékterméke-e a vírus inváziójának és saját replikációs üzemei létrehozásának. A mostani tanulmány az első bizonyíték arra, hogy a HSV-1 szándékosan, a fertőzés után néhány órán belül átalakítja az emberi genomot.

A kutatók viszont egy másik, szintén döntő fontosságú felfedezést tettek: egyetlen enzim, a topoizomeráz I blokkolásával sikerült teljes mértékben megakadályozniuk azt, hogy a HSV-1 a fertőzés során átalakítsa az emberi genomot - ez pedig egy új, potenciális stratégiát jelent egy olyan vírus elleni küzdelemben, amely világszerte közel négymilliárd embert fertőz meg.

“Sejtkultúráinkban ennek az enzimnek a gátlása megállította a fertőzést, még azelőtt, hogy a vírus egyetlen új részecskét is létrehozhatott volna” – ismertette az eredményeket Pia Cosma, a cikk társszerzője. „Ez egy új terápiás célpontot kínál nekünk a fertőzés hatékony megállítására.”

A kutatók eredményeiket szuperfelbontású mikroszkópia (egy olyan képalkotó technika, amely 20 nanométer széles, vagyis egy hajszálnál körülbelül 3500-szor vékonyabb struktúrákat képes megjeleníteni), valamint a Hi-C technika (ez feltárja, hogy a sejtmagban mely DNS-részek érintkeznek egymással), kombinálásával érték el. A két technikát felhasználva új mechanisztikus betekintést nyertek abba, hogy a HSV-1 hogyan veszi át az irányítást az emberi sejtek felett.

Megállapították, hogy az irányítás ellenséges átvétele a fertőzés első órájában kezdődik, amikor a vírus eltéríti az emberi RNS-polimeráz II enzimet, hogy segítsen saját fehérjéinek szintézisében. A topoizomeráz I egy olyan enzim, amely a DNS-t a torziós feszültség megszüntetése érdekében vágja el. A kutatók megfigyelései szerint a kohezin, egy szerkezeti fehérje követte az emberi RNS-polimeráz II-t az újonnan kialakuló vírusreplikációs kompartmentekbe. A fertőzés után három órával a legtöbb polimeráz és a másik két faktor jelentős része már el is hagyta a humán géneket, mivel ez a korábbi művelet a gazdaszervezet genomjában a transzkripció összeomlását okozza - ennek következtében a kromatin, az emberi genom sejtekben található természetes állapota egy olyan sűrű héjszerű struktúrába préselődik, amelynek térfogata az eredetinek mindössze 30%-ára csökken.

Ez váratlan eredmény volt, mivel korábban azt gondolták, hogy a kromatin szerkezete szabályozza a transzkripciót. “Mindig azt gondoltuk, hogy a sűrű kromatin leállítja a gének expresszióját, de itt éppen az ellenkezőjét látjuk: először a transzkripció áll le, és utána tömörödik a DNS. Az aktivitás és a szerkezet közötti kapcsolat kétirányú lehet” – fejtette ki Dr. Álvaro Castells García, a tanulmány társszerzője.

Jelenleg a globális népességben az 50 év alattiak kétharmada HSV-1-fertőzött. A fertőzés után az emberek egész életükben hordozzák a vírust, bár a legtöbb esetben tünetmentesek, vagy a vírus csak visszatérő, enyhe herpesz formájában jelentkezik. Ritkán a vírus vakságot vagy életveszélyes betegséget okozhat újszülötteknél és immunhiányos személyeknél. A tanulmány eredményei segíthetnek a HSV-1 által jelentett közegészségügyi terhek kezelésében, amely prevalenciája és visszatérő kitörései miatt globális egészségügyi kihívásnak számít. Bár a tünetek kezelésére vannak hatóanyagok, a gyógyszerrezisztens törzsek száma növekszik, és eradikatív gyógymód még mindig nem áll rendelkezésre a vírus ellen.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Herpes virus reshapes the human genome for its own benefit, but a single enzyme can stop it

Herpes simplex virus type 1 reshapes host chromatin architecture via transcription machinery hijacking

Irodalmi hivatkozás:

Herpes simplex virus type 1 reshapes host chromatin architecture via transcription machinery hijacking, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-60534-6