Вчені розшифрували 3D-структуру стародавніх вірусних білків у людській ДНК, відкриваючи нові терапевтичні шляхи

Дослідники з Інституту імунології Ла-Хойя (LJI) вперше розшифрували тривимірну структуру білків HERV-K, що походять від стародавніх вірусних фрагментів, інтегрованих у людську ДНК. Цей прорив, досягнутий за допомогою кріоелектронної мікроскопії, відкриває нові можливості для діагностики та лікування таких захворювань, як рак та аутоімунні розлади.

Близько 8% людського геному складається з послідовностей, що походять від вірусів, які інфікували наших предків мільйони років тому. Ці елементи, відомі як людські ендогенні ретровіруси (HERV), раніше вважалися неактивними залишками минулих інфекцій. Однак останні дослідження свідчать, що ці вірусні фрагменти можуть відігравати важливу роль у регуляції генів. Зокрема, білки HERV-K, одні з найактивніших серед HERV, пов'язані з різними патологічними станами, включаючи рак та аутоімунні захворювання, такі як ревматоїдний артрит і системний червоний вовчак.

Команда під керівництвом Еріки Оллманн Сафір, президента та генерального директора LJI, подолала значні труднощі у вивченні білків HERV-K через їхню нестабільність. Використовуючи передові методи кріоелектронної мікроскопії, дослідники змогли отримати детальні зображення цих білків у трьох ключових стадіях їхнього життєвого циклу. Результати, опубліковані в журналі Science Advances, показали, що білок HERV-K Env має високу, струнку конформацію, яка суттєво відрізняється від білків інших ретровірусів, таких як ВІЛ та SIV. Це відкриття є першою структурною характеристикою білка ендогенного ретровірусу людини і лише третьою структурою ретровірусного оболонкового білка, розшифрованою загалом.

Дослідники також розробили специфічні антитіла, здатні розпізнавати ці білки HERV-K. Ці антитіла успішно відрізняли здорові індивідів від пацієнтів з ревматоїдним артритом та вовчаком, а також виявляли білки HERV-K на поверхні ракових клітин при раку молочної залози та яєчників. Це свідчить про потенціал цих антитіл як діагностичних інструментів та терапевтичних мішеней.

«Розуміння структури HERV-K Env та антитіл, які ми тепер маємо, відкриває можливості для діагностики та лікування», – зазначає Еріка Оллманн Сафір. Вона додає, що ці білки можуть бути використані для розробки імунотерапії раку, яка точно націлюватиметься на ракові клітини, або для створення нових методів лікування аутоімунних захворювань. Ці знахідки підкреслюють складну взаємодію між людським геномом та стародавніми вірусними елементами, пропонуючи нові шляхи для боротьби з хворобами, що становлять значну загрозу для громадського здоров'я.