Onderzoekers van het Florida Research and Innovation Center (FRIC) van Cleveland Clinic ontdekten dat verstoring van een cellulaire structuur, bekend als het actine-cytoskelet, een "priming-signaal" is voor het lichaam om op een virus te reageren. Deze bevindingen, gepubliceerd in Cell deze week mogelijk de basis leggen voor de ontwikkeling van nieuwe antivirale vaccins en behandelingen.

Voorheen werd viraal genetisch materiaal zoals RNA beschouwd als de enige vereiste voor bepaalde sensormoleculen die in cellen leven om een ​​immuunrespons te veroorzaken - een "alarmsysteem" voor veel soorten cellen. RNA dient ook als basis voor vaccins door het immuunsysteem van een patiënt te trainen om een ​​virus te herkennen. Deze nieuwe studie toonde aan dat het signaleringsproces ook vereist dat het actine-cytoskelet in cellen wordt verstoord, wat optreedt wanneer een virus cellen infecteert.

"Het is een fundamenteel nieuwe manier om na te gaan hoe het immuunsysteem kan worden geactiveerd, en de implicaties zijn dat dit zou kunnen leiden tot brede antivirale therapieën", zegt Michaela Gack, Ph.D., de Arthur en Marylin Levitt Endowed Chair en wetenschappelijk directeur van de FRIC. "Onze gegevens laten zien dat dit proces veel voorkomt bij verschillende soorten RNA-virussen."

Cytoskeletten, bestaande uit het eiwit actine, dienen als structurele ondersteuning voor cellen, maar zijn ook essentieel in processen zoals het vermogen van de cel om belangrijke stoffen te groeien, te delen en te internaliseren. Een virus verstoort het cytoskelet, maar dat geldt ook voor vaccincomponenten en bepaalde therapieën, zegt Dr. Gack.

"Of dit proces wordt waargenomen door ons cellulaire immuunsurveillancesysteem en een antivirale reactie kan veroorzaken, is niet bekend", zegt Dr. Gack. "Ons werk toonde aan dat specifieke immuunreceptoren door virussen geïnduceerde actine-cytoskeletherschikkingen detecteren en vervolgens alarm veroorzaken."

Ondanks dat het al tientallen jaren bestaat, groeide de interesse in het gebruik van RNA als basis voor vaccins en therapieën exponentieel tijdens de COVID-19-pandemie. Het onderzoek toonde aan dat het triggering-systeem vergelijkbaar is voor meerdere virussen, waaronder Zika, de griep of SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt.

Het team van Dr. Gack, waaronder hoofdauteur Dhiraj Acharya, Ph.D., onderzoeksmedewerker bij FRIC, ontdekte ook dat lipidecomponenten of virusachtige deeltjes zoals die worden gebruikt in vaccins of op RNA gebaseerde therapieën de cytoskeletale verstoring kunnen veroorzaken die nodig is om een immuunreactie. Deze resultaten kunnen ontwikkelaars helpen de immunostimulerende potenties van therapieën of vaccins te "finetunen". + Verder verkennen

Nieuwe studie wijst op nieuw medicijndoelwit voor de behandeling van COVID-19