Попав в организм, вирус герпеса вызывает латентную инфекцию, которая периодически пробуждается, вызывая болезненные волдыри на коже, обычно вокруг носа и рта. Хотя для большинства людей ВПГ является простой неприятностью, он также может привести к заражению глаз и воспалению головного мозга, а также вызвать опасные для жизни инфекции у новорожденных.

Исследователи давно знают, что вирус и иммунная система хозяина находятся в постоянном соревновании, но причины, почему у большинства людей эта битва всегда заканчивается ничьей, а у других герпес побеждает, пока неизвестна. Еще более важно то, как именно противостояние разворачивается на уровне клеток и молекул: этот вопрос продолжает сбивать с толку ученых и затруднять поиск методов лечения.

Недавнее исследование, проведенное учеными Гарвардской медицинской школы с использованием лабораторных клеток, раскрывает точные приемы, используемые организмом хозяина и патогеном в борьбе за доминирование над клеткой. Кроме того, научная работа показывает, как иммунная система сдерживает вирус в центре управления клеткой — ее ядре.

Иммунные сигнальные белки призывают к оружию

Новая научная работа демонстрирует ключевую роль группы сигнальных белков, называемых интерферонами, которые активируют другие защитные молекулы и не позволяют вирусу делиться.

Попав внутрь организма, ВПГ размножается, создавая свои копии внутри ядер клеток, используя генетический механизм хозяина. Чтобы это произошло, вирус должен победить иммунную систему. Но многие тактики, которые герпес и иммунитет применяют в этом состязании, остаются загадкой. Это затрудняет разработку лекарств, которые помогут пациентам победить вирус.

Интерфероны, названные в честь их способности препятствовать попыткам патогенов заразить клетки, представляют собой сигнальные молекулы, высвобождаемые, когда иммунная система обнаруживает присутствие вирусов. Они активируют гены в зараженной клетке и клетках, которые производят белки, блокирующие распространение инфекции.

Хорошо известны несколько различных механизмов, которые интерфероны используют для подавления вирусов в цитоплазме — студенистой жидкости, заполняющей клетки. Но как они действуют против ДНК-вирусов, атакующих непосредственно ядро клетки, остается неясным.

В новом исследовании профессор микробиологии и молекулярной генетики Хиггинса в Институте Блаватника при Гарвардской медицинской школе Дэвид Найп и его соавтор Кэтрин Содроски обнаружили, что интерферон активирует белок под названием IFI16, который несколькими способами помогает блокировать размножение вируса.

Одна из стратегий, используемых IFI16 для борьбы с герпесом, предполагает создание и поддержание вокруг вирусной ДНК особой молекулярной оболочки, которая мешает ему делиться.

Однако, чтобы противостоять этим защитным приемам, вирус вырабатывает молекулы под названием VP16 и ICP0, которые могут снять оболочку, деактивировать молекулы клетки-хозяина и дать возможность размножаться.

Поскольку в нормальных обстоятельствах, когда клетка не готовится отразить атаку, в ядре присутствует совсем мало IFI16, то герпес побеждает. Когда интерферон активирует больше IFI16, вирус поигрывает битву.

Настоящее исследование подтверждает результаты другой работы, в которой ученые обнаружили повышенные уровни IFI16 в клинических образцах тканей, где иммунная система, по-видимому, успешно контролирует симптомы другого вируса герпеса — ВПГ-2. Таким образом, ученым удалось раскрыть молекулярный механизм борьбы иммунной системы с вирусом герпеса, который атакует непосредственно ядро клетки.

По словам профессора Нейпа, результаты этой работы могут также помочь понять — и, возможно, в конечном итоге разработать методы лечения — других вирусов ядерной ДНК, включая вирус Эпштейна-Барра, который вызывает мононуклеоз, а также вирусы папилломы человека, гепатита Б и оспы.

Исследование было опубликовано в PNAS.