Ludzki układ odpornościowy to złożony, wielopoziomowy system składający się z komórek, narządów i białek, których zadaniem jest wykrywanie i eliminacja patogenów. Choć działa on nieustannie, by chronić organizm przed wirusami i bakteriami, często potrzebuje wsparcia w postaci szczepionek czy leków. Celem badań finansowanych przez Unię Europejską w ramach projektu ENVISION jest odkrycie oraz zrozumienie nowych mechanizmów przeciwwirusowych, które pozwolą na opracowanie bardziej efektywnych środków profilaktycznych, terapeutycznych oraz diagnostycznych.
Prof. Søren Riis Paludan z Uniwersytetu w Aarhus podkreśla, że kluczowe znaczenie ma zrozumienie interakcji między poszczególnymi wirusami a komórkami odpornościowymi. Poprzez identyfikację specyficznych szlaków sygnałowych i czynników przeciwwirusowych możliwe stanie się stworzenie usprawnionych szczepionek i leków. Projekt ENVISION skupia się na trzech głównych obszarach:
Neuronowo-specyficzne czynniki przeciwwirusowe
Szlak HIF i proces autofagii
Immunologiczny szlak cGAS-STING
Jednym z najważniejszych wyników badań jest odkrycie białka TMEFF1 jako pierwszego specyficznego dla neuronów czynnika ograniczającego rozwój opryszczkowego zapalenia mózgu (HSV encephalitis).
Mechanizm działania: TMEFF1 hamuje zdolność wirusa HSV do przenikania do neuronów kory mózgowej, zapobiegając w ten sposób infekcji.
Konsekwencje niedoboru: Dziedziczny brak TMEFF1 wiąże się ze zwiększoną podatnością na infekcję mózgu, co wskazuje na potencjalne zastosowanie białka w terapiach ochronnych.
Zastosowanie terapeutyczne TMEFF1 może przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia i profilaktyki operyszczkowego zapalenia mózgu.
Drugi obszar badań dotyczy roli czynnika indukowanego hipoksją (HIF) oraz procesu autofagii w walce z infekcjami:
HIF: System sygnalizacji komórkowej odpowiadający za adaptację do niskiego stężenia tlenu. Aktywacja HIF sprzyja mobilizacji mechanizmów obronnych, które redukują liczbę wirusów jeszcze przed rozwinięciem pełnej infekcji.
Autofagia: Proces „sprzątania” komórki, w którym usuwane są uszkodzone lub niepotrzebne struktury, w tym wewnątrzkomórkowe cząstki wirusowe.
Badania prowadzone na modelach mysich oraz za pomocą analiz molekularnych potwierdziły, że wspólna aktywacja HIF i autofagii znacząco wzmacnia wczesną fazę odpowiedzi odpornościowej gospodarza.
Trzeci kluczowy element badania to zrozumienie działania szlaku immunologicznego cGAS-STING, aktywowanego przez obecność DNA wirusowego:
Aktywacja cGAS-STING: Rozpoznanie wirusowego DNA przez czujnik cGAS uruchamia kaskadę sygnalizacji prowadzącą do produkcji cytokin przeciwwirusowych.
Rola mikrogleju: W mózgu główną rolę w tej obronie odgrywają komórki mikrogleju, które po aktywacji szlaku cGAS-STING koordynują lokalną odpowiedź immunologiczną.
Odkrycie potwierdza, że cGAS-STING jest niezbędny dla skutecznej ochrony ośrodkowego układu nerwowego przed wirusami DNA.
Projekt ENVISION to nie tylko badania naukowe, ale także program szkoleniowy dla młodych biomedycznych badaczy. Pod kierunkiem prof. Paludana uczestnicy zdobywają doświadczenie w technikach analizy szlaków sygnalnych, tworzeniu modeli zakażeń oraz nowoczesnych metod diagnostycznych.
Choć finansowanie projektu ENVISION wkrótce dobiegnie końca, zespół badawczy planuje kontynuować prace nad kluczowymi odkryciami. Szczególny nacisk położony zostanie na pełne zrozumienie funkcji TMEFF1, detaliczną charakteryzację roli HIF i autofagii oraz dalsze badania szlaku cGAS-STING. Zdobyta wiedza umożliwi rozwój:
Ulepszonych szczepionek,
Nowych leków przeciwwirusowych,
Zaawansowanych narzędzi diagnostycznych.
Dzięki temu przyszłe terapie mogą stać się bardziej precyzyjne i skuteczniejsze, zwiększając zdolność naszego układu odpornościowego do obrony przed szerokim spektrum chorób wirusowych.
Na podstawie: https://cordis.europa.eu
poleca:
