Hvordan forårsaker eldgamle virus MS og andre nevrologiske sykdommer?
Gamle virus har etterlatt seg spor i vårt DNA. Forskere mener at disse bidrar til nevrologiske tilstander. Kan hemming av våre viruspassasjerer bane vei for fremtidige behandlinger?
Transponerbare elementer, som forskere også kaller transposoner eller hoppende gener, er DNA-strekninger som har muligheten til å bevege seg rundt genomet vårt.
Forskere kan spore en type transposon - humane endogene retrovirus (HERV) - til gamle retrovirus som satte seg inn i det menneskelige genomet for millioner av år siden. HERV utgjør omtrent 8% av vårt DNA.
Noen HERV-er har viktige funksjoner under prosesser som embryonal utvikling. Men de fleste HERV-er ligger i dvale, tauset av DNA-modifikasjoner.
Likevel, i en nylig gjennomgangsartikkel i Frontiers in Genetics, forskere fra Heinrich Heine University i Düsseldorf, Tyskland, beskriver hvordan noen HERV-er kan reaktiveres og forårsake kaos i hjernen og sentralnervesystemet.
HERVs i nevrologiske sykdommer
Tilbake i 1989 var Hervé Perron, da ved Universitetet i Grenoble i Frankrike, den første til å identifisere tilstedeværelsen av viruspartikler i cellekulturer isolert fra cerebrospinalvæsken (CSF) hos en person med multippel sklerose (MS). Han oppdaget senere at disse stammer fra et transposon kalt HERV-W.
Aktivering av denne sovende HERV resulterer i en immunreaksjon. HERV-W-konvolutt (ENV) RNA og protein er tilstede i økende nivåer i serum og CFS hos personer med MS, men bare sjelden hos dem uten tilstanden.
"Ved å koble denne HERV-reaktiveringen til autoimmune angrep i MS, ble det funnet at HERV-proteiner kan utløse en immunrespons mot myelin, som utløser MS-lignende sykdom i musemodeller," forklarer Patrick Kuery, professor i nevrodegenerasjon og senior gjennomgangsforfatter.
Flere utløsere kan aktivere HERV-er. En av dem er infeksjon med vanlige virus, som Epstein-Barr-viruset som forårsaker smittsom mononukleose, og andre medlemmer av herpesvirusfamilien.
Forskning antyder også at immunsystemformidlere og miljøfaktorer, som diett og medisiner, kan slå HERV på igjen, selv om det er begrenset bevis på dette punktet.
MS er ikke den eneste nevrologiske sykdommen der forskere mistenker HERV-involvering. En rekke studier har implisert reaktivering av HERV-K ved amyotrof lateral sklerose (ALS), en form for motorisk neuronsykdom.
Når det gjelder schizofreni, er saken mindre klar.
"HERV-proteiner har blitt rapportert å øke ekspresjonen av schizofrenikoblede gener i dyrkede humane hjerneceller," forklarer Kuery. "Imidlertid viser studier på schizofreni [pasienter] inkonsekvente endringer i HERV-uttrykk i hjernevev i blod, CSF og postmortem sammenlignet med sunne kontroller."
Kan deaktivering av HERV forbedre MS?
I MS angriper immunforsvaret myelin, det beskyttende laget som belegger mange nevroner i sentralnervesystemet.
Å reparere denne myelinskaden ved å la cellene i CNS remyelinere nevroner, kan vise seg å være en effektiv strategi for å behandle MS.
Siden han identifiserte HERV-W hos MS-pasienter, var Perron medstifter av legemiddelfirmaet GeNeuro og utviklet et monoklonalt antistoff kalt GNbAC1 som retter seg mot HERV-W ENV-proteinet. Forskere tester for tiden antistoffet i kliniske studier.
I en nylig artikkel publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences i USA, Kuery, Perron og kollegaer gravde dypere inn i mekanismen som knytter HERV-W til MS.
Teamet fant celler som inneholdt HERV-W ENV-proteinet i nærheten av nevroner i hjernevev hos MS-pasienter, spesielt i områder som inneholdt kroniske og akutte MS-lesjoner.
Dr. Tobias Derfuss, professor i klinisk nevroimmunologi ved Universitetet i Basel i Sveits, var hovedforsker av en av de kliniske forsøkene som undersøkte bruken av GNbAC1 i MS og medlem av styringsgruppen for en videre prøve.
Skriver inn Terapeutiske fremskritt i nevrologiske lidelserDr. Derfuss kommenterer: "Denne behandlingsmetoden til GNbAC1 og konseptet med en HERV-assosiert patofysiologi i MS er fortsatt kontroversiell."
Han forklarer at resultatene av de kliniske forsøkene som undersøker GNbAC1 for behandling av MS, indikerer at antistoffet ikke hindrer immunforsvaret i å angripe myelin, noe som betyr at det ikke forhindrer MS.
Antistoffet kan derimot kickstarte remyelinering.
“Farmakodynamiske data og bildedata avslører ingen immunmodulerende effekter av GNbAC1. MR-endringer under en fase IIb-studie med GNbAC1 er kompatible med remyelinering. ”
Dr. Tobias Derfuss
MS er en kompleks sykdom, og forskere forstår ikke helt biologien til HERVs. En HERV-modifiserende terapeut kan vise seg å være en lovende behandling for mennesker som lever med MS, men det sanne potensialet gjenstår å se.
