В исследовании, опубликованном в журнале Science 22 октября 2020 года, они показали, что белок NLRP1, обнаруженный на коже и в дыхательных путях, является датчиком, который обнаруживает риновирус человека (ВСР). Когда NLRP1 проникает в дыхательные пути, он запускает иммунный ответ, ведущий к воспалению легких и вызывает симптомы простуды.
ВСР является основной причиной простуды и острых респираторных заболеваний у детей и взрослых, что в тяжелых случаях приводит к бронхиолиту и пневмонии.
Исследовательская группа заявила, что открытие цели NLRP1 может привести к новым методам лечения симптомов простуды, от которой ежегодно страдают миллионы людей. Они планируют работать с клиницистами над разработкой лекарств, которые “ выключают ” или блокируют NLRP1, чтобы уменьшить тяжесть симптомов заболеваний, связанных с ВСР. Однако команда отметила, что блокирование белка в клетках легких человека не увеличивает вирусную нагрузку, которая относится к количеству вируса в крови инфицированного человека.
«Теперь, когда мы знаем, что NLRP1 является« переключателем »для воспаления после того, как он обнаруживает вирус простуды, следующий шаг – выяснить, как заблокировать его активацию и минимизировать воспалительную реакцию, которую он вызывает», – сказал доцент Франклин Чжун. из Медицинской школы Ли Конг Чиан при NTU и Сингапурского института исследования кожи A * STAR (SRIS).
Ассист проф. Чжун является автором-корреспондентом исследования вместе с профессором Бруно Реверсейдом из Института генома A * STAR в Сингапуре и Института молекулярной и клеточной биологии и первым автором, доктором Ким С. Робинсоном, научным сотрудником SRIS, A * STAR.
Ассистент профессор Чжун сказал, что их новое понимание функций иммунной системы может помочь ученым разработать более эффективные методы лечения других воспалительных заболеваний дыхательных путей человека.
«Эта работа представляет собой значительный прогресс в нашем понимании того, как наша иммунная система использует специальные белки для обнаружения и защиты от вирусных патогенов. Эти знания будут полезны при разработке методов лечения вирусных заболеваний, включая грипп и Covid-19 », – сказал он.
NLRP1 был известен ученым в течение многих лет, но его точное назначение было неизвестно. Он является членом класса, называемого белками «Nod-like Receptor», которые являются сенсорами в иммунной системе, которые запускают реакцию человеческого организма на вторжение патогенов.
Когда команда начала свое исследование в 2017 году, они выдвинули гипотезу, что NLRP1 служит датчиком для вирусов, потому что он широко распространен в коже и легких человека – поверхностях, которые обычно подвергаются воздействию вирусных патогенов.
Команда провела скрининг NLRP1 против нескольких вирусов, чтобы увидеть, может ли какой-либо из них запускать белок.
После месяцев испытаний они обнаружили, что фермент, вырабатываемый ВСР, называемый 3Cpro, активировал NLRP1 в клетках дыхательных путей человека.
Они увидели, что фермент 3Cpro разрезал NLRP1 в определенной точке, запуская форму воспалительной «клеточной смерти», которая является важным процессом для быстрого очищения от патогенов, таких как ВСР, во время инфекции.
Профессор Реверсейд, который также является профессором генетики в Университете Коч в Стамбуле, Турция, сказал, что точное определение цели NLRP1 стало ключевым шагом в понимании того, как наш организм реагирует на инфекции ВСР.
«Это открытие имеет непосредственную ценность, поскольку мы можем лучше понять, почему инфекция ВСР может привести к осложнениям у людей с более слабой иммунной системой, таких как маленькие дети, пожилые люди и люди с астмой», – сказал профессор Реверсейд.
Он добавил, что ценность этого исследования может распространяться и на другие заболевания, вызываемые вирусами того же семейства.
«Нацеливание на NLRP1 у пациентов может обеспечить терапевтический эффект при ряде заболеваний человека. Наши данные об иммунном ответе на этот класс вирусов также имеют отношение к вирусам Коксаки, которые вызывают заболевания рук, ног и рта (HFMD) у маленьких детей."