เชื้อไวรัสเริม

ขณะนี้งานวิจัยใหม่จาก The Rockefeller University ได้ให้ความกระจ่างเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ ทีมนักชีววิทยาโครงสร้างในห้องปฏิบัติการชีววิทยาเมมเบรนและชีวฟิสิกส์ของ Jue Chen ได้จับภาพอะตอมของไวรัสขณะทำงาน ซึ่งเผยให้เห็นวิธีที่ไวรัสแทรกตัวเข้าไปในโปรตีนชนิดอื่นเพื่อทำให้เกิดการจราจรติดขัดในทางเดินของระบบภูมิคุ้มกันที่สำคัญ การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Natureเมื่อวันที่ 20 มกราคม "ผลงานชิ้นนี้แสดงให้เห็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการที่ไวรัสถาวรสามารถหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันได้" เฉินกล่าว "เมื่อไวรัสนี้เข้าสู่ร่างกาย มันจะไม่มีวันหายไป การค้นพบของเราให้คำอธิบายเชิงกลไกว่าไวรัสสามารถหลบหนีการตรวจจับจากเซลล์ภูมิคุ้มกันได้อย่างไร" สะพานไปยังเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมถูกปิดกั้น เมื่อไวรัสเข้าสู่ร่างกาย ไวรัสจะชอนไชเข้าไปภายในเซลล์ และสุดท้ายชิ้นส่วนเล็กๆ จะติดอยู่ที่ด้านนอกเซลล์ "ชิ้นส่วนเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนบาร์โค้ดไปยังเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งรับรู้ว่ามีเชื้อโรคอยู่และโจมตี" Michael Oldham ผู้ร่วมวิจัยอาวุโสและผู้เขียนคนแรกของรายงานกล่าว เครื่องจักรชิ้นหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการทำให้ไวรัสขึ้นสู่ผิวเซลล์คือโปรตีนที่เรียกว่า TAP มันคือตัวขนส่งที่ทำหน้าที่เป็นสะพานในการเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนของไวรัสผ่านเยื่อหุ้มเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ซึ่งเป็นโครงสร้างภายในเซลล์ที่บรรจุชิ้นส่วนของไวรัส จากที่นี่พวกมันจะเคลื่อนไปที่ผิวเซลล์ แจ้งเตือนเซลล์ภูมิคุ้มกันให้รู้ว่ามีไวรัสอยู่ "เรารู้ว่า TAP มีส่วนทำให้เราไม่สามารถมีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่มีประสิทธิภาพต่อไวรัสนี้ แต่ไม่มีใครรู้ว่า TAP มีลักษณะอย่างไร ไวรัสเริม หรือทำงานอย่างไร" เฉินกล่าว "การค้นพบของเราแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าโปรตีนของไวรัสนี้ติดขัด TAP ซึ่งมีผลกระทบสองประการ หนึ่ง ขัดขวางโปรตีนปกติไม่ให้จับตัวกัน สอง มันทำให้ตัวขนส่งติดอยู่ในโครงสร้างนี้" ความก้าวหน้าของกล้องจุลทรรศน์ เป็นเรื่องยากที่จะตรวจสอบโครงสร้างของโปรตีนที่ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ เช่น TAP เนื่องจากตัวอย่างไม่เสถียรและสลายตัวได้ง่าย ในการศึกษานี้ นักวิจัยใช้เทคนิคที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบใช้ความเย็น ซึ่งโปรตีนบริสุทธิ์จะถูกแช่แข็งในชั้นน้ำแข็งบางๆ สิ่งนี้ทำให้ตัวอย่างมีความเสถียร ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถดึงข้อมูลและคำนวณโครงสร้างได้ ก่อนหน้านี้ ประโยชน์ของ cryo-EM ถูกจำกัดด้วยการไม่สามารถให้รายละเอียดโครงสร้างโมเลกุลได้ แต่ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยีเครื่องตรวจจับทำให้สามารถบันทึกข้อมูลโครงสร้างในระดับ 10 นาโนเมตรได้ ด้วยความร่วมมือกับ Thomas Walz หัวหน้าห้องปฏิบัติการกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนระดับโมเลกุลที่ Rockefeller และการใช้เครื่องมือ cryo-EM ที่ซับซ้อน ทีมงานของ Chen สามารถตรวจสอบโครงสร้างของ TAP ได้อย่างละเอียด ไวรัสเป็นครู การรักษาเพื่อป้องกันเริมไม่ใช่สิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ เนื่องจากความซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างยาที่มีความเฉพาะเจาะจงมากพอที่จะส่งผลต่อผู้ขนส่งบางรายเท่านั้น การรบกวน TAP หรือตัวขนส่งอื่นที่คล้ายคลึงกันโดยไม่ตั้งใจโดยไม่ได้ตั้งใจอาจทำให้กระบวนการต่างๆ ของเซลล์หยุดชะงักและทำให้เกิดผลข้างเคียงที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม การทำความเข้าใจวิธีต่างๆ ที่ไวรัสสกัดกั้นผู้ขนส่งอาจถูกควบคุมเพื่อรักษาโรคอื่นๆ TAP เป็นสมาชิกของกลุ่มผู้ขนส่งที่พบได้ทั่วเซลล์ของมนุษย์ ซึ่งจำนวนหนึ่งจะปั๊มโมเลกุล เช่น สารอาหารและยาผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังช่องต่างๆ ของเซลล์ ผู้ขนส่งเหล่านี้มักจะปั๊มยาเคมีบำบัดออกจากช่องที่พวกเขาต้องการ ซึ่งทำให้ยาไร้ประโยชน์ การยับยั้งการขนส่งเหล่านี้ในช่วงเวลาสั้น ๆ อาจทำให้เคมีบำบัดอยู่ในตำแหน่งที่จำเป็นและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ "เราไม่สามารถหาวิธีสกัดกั้นผู้ขนส่งเหล่านี้ได้ด้วยตัวเราเอง" เฉินกล่าว "ดังนั้นเราจึงเรียนรู้ว่าไวรัสทำได้อย่างไร ซึ่งเราหวังว่าจะสอนกลยุทธ์บางอย่างในการยับยั้ง"