Przełom w badaniach nad ludzkim DNA: rozszyfrowano strukturę starożytnych białek wirusowych

Przełomowe badania zespołu z La Jolla Institute for Immunology (LJI) doprowadziły do ustalenia trójwymiarowej struktury starożytnych białek wirusowych HERV-K, ukrytych w ludzkim kodzie genetycznym. Odkrycie to, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Science Advances”, otwiera nowe możliwości w diagnostyce i leczeniu chorób, w tym nowotworów i schorzeń autoimmunologicznych.

Około 8% ludzkiego genomu pochodzi od starożytnych wirusów, które zintegrowały się z naszym DNA miliony lat temu. Te fragmenty, często określane jako „ciemna materia” genomu, zazwyczaj pozostają nieaktywne. Jednak w pewnych stanach chorobowych, takich jak nowotwory czy choroby autoimmunologiczne, białka HERV-K mogą ulec reaktywacji. Zespół pod kierownictwem dr Eriki Ollmann Saphire, wykorzystując zaawansowaną technikę kriogenicznej mikroskopii elektronowej (cryo-EM), zdołał uzyskać obrazy tych białek w różnych fazach ich cyklu życiowego.

Nowo odkryta, wydłużona i smukła konformacja białek HERV-K stanowi kamień milowy w biologii strukturalnej. Jest to pierwsze tego typu odkrycie dotyczące ludzkiego endogennego retrowirusa. Co więcej, zespół opracował specyficzne przeciwciała zdolne do rozpoznawania tych białek. Przeciwciała te z powodzeniem odróżniały osoby zdrowe od pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów i toczniem, a także identyfikowały białka HERV-K na powierzchni komórek nowotworowych w rakach piersi i jajnika.

Odkrycie to otwiera nowe możliwości w tworzeniu ukierunkowanych immunoterapii, które mogą precyzyjnie celować w komórki rakowe, jednocześnie omijając zdrowe tkanki. Badania te dostarczają głębszego zrozumienia ewolucyjnego współistnienia człowieka z wirusami i wskazują na potencjalne zastosowania w diagnostyce i leczeniu chorób o złożonym podłożu.