Обнаружена молекула, запускающая противовирусный ответ организма

Сингапурские ученые из Института Технологии Биопроцессов (Bioprocessing Technology Institute (BTI)) при Агентстве по Науке, Технологиями и Исследованиям (Agency of Science, Technology and Research (A*STAR), Сингапур) обнаружили молекулу, запускающую работу врожденного иммунитета – первой линии защиты организма от патогенов. Ученые установили, что эта молекула, называемая тирозинкиназой Брутона (Bruton's tyrosine kinase (BTK)), будучи активированной, запускает синтез интерферонов – широкого класса противовирусных молекул, помогающих организму бороться с болезнетворными патогенами, такими как вирус Лихорадки Денге и вирусы гриппа.

Несмотря на то, что для лечения гриппа существуют противовирусные препараты, высокая скорость мутаций, характерная для вируса, затрудняет лечение гриппа с помощью одного универсального препарата или вакцины. Против Лихорадки Денге вообще не существует клинически одобренной вакцины или препарата. Открытие роли тирозинкиназы BTK как важного «переключателя» работы клетки, повышающего противовирусный ответ организма, открывает возможность дальнейшей разработки препаратов для борьбы с вирусной инфекцией.

Для исследования роли фермента ВТК во врожденном иммунитете ученые из Института Технологии Биопроцессов выделили макрофаги (класс клеток врожденного иммунитета) из здоровых мышей и мышей с недостатком фермента и вызвали у них развитие лихорадки Денге. Результаты эксперимента показали, что клетки с дефицитом ВТК были не способны синтезировать интерферон и, следовательно, такие мыши имели более высокую вирусную нагрузку по сравнению с животными со здоровыми иммунными клетками, в которых уровень интерферона достаточен.

Для дальнейшего исследования роли ВТК в противовирусном ответе ученые сфокусировались на роли ВТК в передаче клеточных сигналов через рецептор Toll-like 3 (TLR3). Во время инфицирования клетки вирусами рецептор TLR3 активирует интерферонный ответ. Исследователи оценили эффект постоянного «включения» или «выключения» ВТК в сигнальной цепи и обнаружили, что постоянно активный фермент способствует увеличению продукции интерферона. Это приводит к усилению и большей длительности противовирусного ответа и значительному снижению числа частиц вируса Денге. И наоборот, «выключенное» состояние ВТК приводит к слабому антивирусному ответу с очень низким показателем выработки интерферонов и слабой защитой против вирусной инфекции.

Ранее на основе наблюдений за больными с Х-сцепленной агаммаглобулинемией, наследственным генетическим заболеванием, поражающим мальчиков, считалось, что тирозинкиназа в первую очередь играет роль в синтезе антител. У таких пациентов не функционирует фермент ВТК, и из-за дефектов в созревании В-лимфоцитов их организм не продуцирует антитела.

«Мы рады, что смогли отчетливо доказать связь между ВТК и ее участием в мгновенном противовирусном ответе иммунной системы, запускающемся в ответ на проникновение вирусов, подобных вирусу лихорадки Денге», - говорит один из исследователей доктор Кун-Гуан Ли (Koon-Guan Lee).

По словам руководителя исследования профессора Конг-Пенг (Kong-Peng Lam), данная работа позволяет по-новому взглянуть на механизмы запуска врожденного иммунитета. Это первый пример того, как ясные представления о биологических основах способствовали детальному пониманию механизмов заболевания и дали возможность найти более эффективную стратегию лечения вирусных болезней.

По материалам Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore

Оригинальная статья:
K.-G. Lee, S. Xu, Z.-H. Kang, J. Huo, M. Huang, D. Liu, O. Takeuchi, S. Akira, K.-P. Lam. Bruton's tyrosine kinase phosphorylates Toll-like receptor 3 to initiate antiviral response. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012; 109 (15): 5791 DOI: 10.1073/pnas.1119238109