Wetenschappers ontrafelen genetische codes en familiebomen van gewone koude virussen


Wetenschappers ontrafelen genetische codes en familiebomen van gewone koude virussen

Amerikaanse wetenschappers hebben de genetische code van alle bekende stammen van het gewone verkoude virus ontrafeld; Door hun diverse genomische sequenties af te ronden, konden ze niet alleen hun RNA-configuraties plannen, maar ook hun familiebomen vastleggen om te onthullen hoe nauw ze kunnen worden gerelateerd en welke eigenschappen ze kunnen of mogen niet delen als gevolg van het muteren door naburige of verre evolutionaire takken. De resultaten zullen een nuttig platform bieden voor het onderzoeken en ontwikkelen van vaccins tegen de verkoudheid, zeiden ze.

De studie was het werk van onderzoeker aan de Universiteit van Maryland School of Medicine in Baltimore en collega's aan de Universiteit van Wisconsin-Madison en wordt online gepubliceerd voor druk in de 12 februari uitgave van Wetenschap .

De auteurs schreven dat menselijke rhinovirussen (HRV's) een belangrijke oorzaak zijn van ziekten in de bovenste en onderste luchtwegen van de mens wereldwijd en er zijn veel verschillende fenotypes of stammen.

Senior auteur, dr. Stephen B Liggett, hoogleraar geneeskunde en fysiologie aan de Universiteit van Maryland School of Medicine en directeur van het Cardiopulmonary Genomics Programma, zei in een aparte verklaring:

"Er is geen succes geweest bij het ontwikkelen van effectieve geneesmiddelen om de verkoudheid te genezen, die we van mening zijn door onvolledige informatie over de genetische samenstelling van al deze stammen."

Liggett, die een pulmonoloog en moleculaire geneticus is, heeft gezegd dat we geneigd zijn om te verklaren dat ze verkouden zijn als meer hinder dan iets, maar ze kunnen riskant zijn voor jonge en ouderen, en kunnen op elke leeftijd astma-aanvallen veroorzaken.

"Ook recente onderzoeken geven aan dat vroege rhinovirusinfectie bij kinderen hun immuunsysteem kan programmeren om astma door adolescentie te ontwikkelen," zei Liggett.

Liggett en collega's ontdekten dat menselijke rhinovirussen die de verkoudheid veroorzaken, zijn georganiseerd in ongeveer 15 gezinsgroepen, elk met zijn eigen voorouderlijke weg, die kan verklaren waarom niemand antivirale drug tegen hen werkt.

"Misschien kunnen verschillende anti-virale geneesmiddelen worden ontwikkeld, gericht op specifieke genetische gebieden van bepaalde groepen," legde Liggett erop toe dat "de keuze van welk medicijn om te voorschrijven zou zijn gebaseerd op de genetische eigenschappen van de rhinovirusinfectie van een patiënt."

Liggett zei dat terwijl antivirale middelen de beste optie kunnen zijn, ook hun gegevens suggereren dat vaccins ook een effectieve route kunnen zijn, vooral omdat ze steeds meer monsters van patiënten krijgen en het hele genoom van de virussen snel kunnen sequenteren en zien hoe Vaak muteren ze in een seizoen. Hij zei dat er al werk was geweest, wat suggereert dat vaccinontwikkeling voor de verkoudheid (berucht voor frequente mutatie) misschien niet zo moeilijk is als mensen zouden denken.

Co-onderzoeker Dr Claire M Fraser-Liggett, directeur van het Instituut voor Genoomwetenschappen en hoogleraar geneeskunde en microbiologie aan de Universiteit van Maryland School of Medicine, sprak over wat ze beschreef als een 'nieuw inzicht' dat door de studie werd ontdekt: dat de Menselijk rhinovirus haalt een snelkoppeling wanneer het eiwit in de gastheercel start, het slaat een stap over, en dit kan verklaren waarom mensen zo snel ziek worden nadat ze besmet zijn.

"We hadden geen soort intuïtie over dit gehad als het niet door middel van genoomanalyse was onthuld," zei Fraser-Liggett.

"Informatie die uit deze ontdekking komt, kan een totaal andere benadering in termen van therapie presenteren," voegde zij eraan toe.

De onderzoekers ontdekten ook dat menselijke rhinovirussen in staat zijn om iets te doen dat niet mogelijk was in dat soort virus: ze recombineren om nieuwe stammen te vormen. Twee verschillende stammen kunnen dezelfde persoon infecteren en materiaal uitwisselen om een ​​derde stam te vormen, bekend als een recombinatie, die rekening kan houden met de snelheid waarmee nieuwe stammen binnen één seizoen ontstaan.

Ze vonden zo veel als 800 nieuwe mutaties in virusmonsters genomen van patiënten met verkoudheid, die ze vergeleken met oudere stammen. Liggett zei dat ze mutaties in alle delen van het genoom vonden.

Loodschrijver, dr. Ann C Palmenberg, professor biochemie en voorzitter van het Instituut voor Moleculaire Virologie aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, zei:

"Als we aanvullende monsters ophalen van een groot aantal patiënten, is het waarschijnlijk dat hotspots voor mutatie of recombinatie duidelijk worden, en andere regio's die bestand zijn tegen mutationele veranderingen kunnen zich voordoen."

Dit zal wetenschappers helpen om uit te vinden hoe flexibel het virus is in reactie op veranderingen in de omgeving, wat waardevolle informatie voor therapeute ontwikkelaars is.

Vóór deze studie hadden wetenschappers slechts een paar dozijn rhinovirusgenomen gekarteld, maar als werk begon verschenen andere wetenschappers nieuwe kaarten, zodat de collectie zich uitbreidde tot een groter formaat dan de eerste gedachte. Zoals Fraser-Liggett uitgelegd heeft:

"Het was voor ons duidelijk dat het spectrum van rhinovirussen daar was waarschijnlijk veel groter dan we realiseerden."

Ze zei dat ze realiseerden dat ze een kader moesten ontwikkelen om manieren te bestrijden om de virussen te bestrijden en hun genetische handtekeningen te gebruiken om te voorspellen hoe ze de mensen die ze besmetten zouden kunnen beïnvloeden.

De onderzoekers gemodelleerd en vergeleken elke sequentie naar elkaar, zodat ze nu genoeg stukken van de puzzel hebben om vragen te kunnen beantwoorden, zoals hoe de rhinovirussen zouden kunnen muteren als ze zich verspreiden van gastheer tot gastheer; Welke zijn nauwer verbonden met astma; En welke kunnen astma later in het leven veroorzaken wanneer ze in het kind worden blootgesteld.

"Met al deze informatie bij ons zien we sterk potentieel voor de ontwikkeling van de langdurige behandeling voor de verkoudheid, met behulp van moderne genomische en moleculaire technieken," zei Fraser-Liggett.

Nieuwe DNA-sequencing tools betekenen dat onderzoekers veel sneller kunnen kijken naar gehele genen, en "meerdere vragen tegelijkertijd beantwoorden", voegde ze eraan toe.

"Sequencing en analyses van alle bekende humane Rhinovirus Genomes onthult structuur en evolutie."

Palmenberg AC, Spiro D, Kuzmickas R, Wang S, Djikeng A, Rathe JA, Fraser-Liggett CM, Liggett SB.

Wetenschap , Gepubliceerd online 12 februari 2009

DOI: 10.1126 / science.1165557

Klik hier voor Abstract.

Bronnen: Journal abstract, Universiteit van Maryland Medical Center.

Governors, Senators, Diplomats, Jurists, Vice President of the United States (1950s Interviews) (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte