Ein neuer Ansatz zur Bekämpfung von Virusinfektionen

Wenn ein Virus, wie Grippe dringt in unsere Körper , gehören zu den ersten Immunmoleküleproduziert im Kampf gegen den Angriff Interferon -Proteine. Interferon kann auch bei der Unterdrückung eine Rolle spielen Tumor Wachstum und die Auswirkungen der Autoimmunerkrankungen, und Ärzte können eine künstliche Form des Interferon verwendet , um Patienten mit bestimmten Krebsarten zu behandeln oder multiple Sklerose . Aber auch dieser Ansatz scheitert manchmal , wenn die Körper der Patienten lehnen die ausländischen Interferon oder wächst beständig gegen seine Auswirkungen .

Eine Studie von Wissenschaftlern der University of Pennsylvania School of Veterinary Medicine bietet eine neue Strategie für die Verstärkung der Wirksamkeit von Interferon bei der Bekämpfung von Infektionen. Die Untersuchungen zeigen, dass , indem sie auf ein bestimmtes Molekül in der Interferon -Signalweg , speziell entwickelt Medikamente können in der Lage, die Aktivität von einer Person zu eigenen Interferon steigern , vermehren Kampf des Immunsystems gegen Viren sein . Es ist möglich , dass die gleichen Medikamente könnte auch gegen einige Arten von Krebs und Autoimmun bestimmten Bedingungen.

Serge Fuchs , Professor für Zellbiologie in Penn Vet der Abteilung für Tierbiologie und Leiter der Mari Lowe Vergleichende Onkologiezentrum der Schule , war der leitende Autor auf die im Amtsblatt Papier Proceedings of the National Academy of Sciences .

" Die praktische Bedeutung unserer Studie ist eine Demonstration der Fähigkeit, auf neue Arzneimittel zu verwenden, um eine individuelle eigene Interferon reaktivieren oder eine reduzierte Dosis verwenden, um den gleichen Effekt zu erzielen ", sagte Fuchs.

Christopher Carbone und Hui Zheng von der Abteilung für Tierbiologie und John Lewis und Alexander Reiter der Abteilung für Klinische Studien spielte Hauptrollen in der Studie. Zusätzliche Penn Vet Mitarbeiter waren Sabyasachi Bhattacharya , Paula Henthorn und Kendra Bence . Zhong - Yin Zhang von der Indiana University School of Medicine und Darren Baker von Biogen Idec auch dazu beigetragen .

Die Forschung nicht möglich gewesen wäre , ohne vergleichende Medizin - Ansatz des Teams, in dem sie die Auswirkungen der Aktivierung des Interferon- Signalweg in beiden menschlichen Zellen und bei Katzen mit einem natürlich vorkommenden Krankheit betroffen sucht. Mäuse normalerweise die Modellorganismus der Wahl für eine solche Studie , aber sie ein Molekular Element der Interferon -Weg , dass Menschen und Katzen teilen fehlt .

" Mäuse sind sehr bequem , aber sie können nicht immer wiederholen menschlichen Krankheiten, die auch", sagte Fuchs. " Veterinärkrankheitennatürlich passieren , und sie bieten eine weniger bequem, aber ein wahrhaftiger Rekapitulation der menschlichen Situation . "

Interferon bekämpft Viren durch Bindung an ein Interferon -Rezeptor auf den Zellen , das Auslösen einer Kaskade von anderen molekularen Ereignissen und führt zur Produktion von Proteinen , die Viren an der Vermehrung zu verhindern oder die Stimulierung anderen Immunantworten. Aber weil zu viel Interferon kann dem Körper des Wirts zu schaden , hat diese Signalkaskade eine eingebaute Bremse : Die Verwendung einer separaten molekulare Weg , Interferon die Zellen des Körpers löst seinen eigenen Rezeptor zu entfernen , so dass das Immunsystem Angriff geht nicht auf unbestimmte Zeit.

" Es ist sehr wichtig zu verstehen, was regelt die Reaktionsfähigkeit der Zellen auf Interferon und ein wichtiger Faktor ist das Niveau der Zelloberflächenrezeptoren ", sagte Fuchs .

Obwohl Untersuchungen dieser Wege der Forscher führte sie zu einem Ziel für die Verbesserung der körpereigenen VirenbekämpfungFähigkeit zu identifizieren , haben sie nicht dargelegt, um ein Medikament zu entdecken. Vielmehr waren sie versuchen, ein Paradox der Zellbiologie zu lösen.

Das Paradoxon beruht auf der Tatsache, dass viele Schritte in der Interferon - Signalweg durch Zusatz eines Moleküls von Phosphat , um Proteine ​​in der Kaskade. Interferon selbst fördert die Zugabe von Phosphat auf die Interferon -Rezeptor , aber vorherige Beweise vorgeschlagen, dass der Rezeptor widerstand von der Zelle entfernt werden, wenn es hatte Phosphat aufgenommen. Da Interferon ist in der Tat auslösen die Entfernung von seinem eigenen Rezeptor vermutet, das Forschungsteam , dass ein anderes Enzym ist bei der Arbeit in der Bahn sein, die Phosphatmolekül von dem Rezeptor zu entfernen, damit es durch die Körperzellen könnte verbraucht wird, um die Rampe herunter das Immunsystem werden -System Reaktion auf Viren.

Durchführen einer Screening für diese vermeintliche Enzym identifiziert sie Proteintyrosinphosphatase 1B ( PTP1B ) als wahrscheinlicher Kandidat . In einer Reihe von Experimenten bestätigte die Forscher , dass die Blockierung PTP1B verringert die Entfernung des Interferon -Rezeptor. Als Ergebnis wurde Interferon -Signalisierung verstärkt. Mit menschlichen Zellen infiziert Hepatitis C , fanden die Forscher , dass das Hinzufügen eines PTP1B -Inhibitor erlaubt kleinere Dosen von Interferon effektiv im Sinne des Virus an der Vermehrung zu sein . Sie zeigten eine ähnliche Wirkung in menschlichen Zellen mit vesikuläre Stomatitis -Virus infiziert.

Unterstützung in ihrer Arbeit war die Tatsache, dass Pharmaunternehmen haben bereits mehrere Medikamente , die die Aktivität hemmen PTP1B aber eine ganz eigene Grund als Beteiligung des Enzyms in Interferon- Signal konzipiert.

" PTP1B wirkt auch auf die Leptinrezeptor ", sagte Fuchs . "Dies ist der Weg, der Sättigung, Appetit und Gewichtszunahme regelt . So in den letzten 10 Jahren gab es massiven industriellen und akademischen Unternehmen zu PTP1B -Inhibitoren zur Behandlung von Fettleibigkeit und Diabetes zu entwickeln. "

Um zu sehen , wie diese PTP1B -Inhibitoren viraler Infektionen in einem lebenden Organismus auswirken , die Forscher nicht verwenden konnten Mäuse , weil Mäusen fehlt ein Teil des Rezeptors , der PTP1B beaufschlagt und so Blockierungs PTP1B nicht beeinflusst Interferon Signalisierung in der gleichen Weise, wie es funktioniert bei Menschen und anderen Säugetieren. Stattdessen untersuchten sie fünf Katzen, die von ihren Besitzern in die Studie aufgenommen worden waren. Jeder wurde von chronischen Stomatitis leiden , eine Bedingung, die erhebliche beinhaltet Entzündung in den Mund und macht es schmerzhaft für die Katzen zu essen und Bräutigam. Die Katzen erhielten eine einzige Injektion eines PTP1B -Inhibitor. Zwei Wochen später , alle fünf zeigte spürbaren Reduktionen der Rötungen und Entzündungen , wodurch klinische Beweise , dass diese Medikamente verwendet werden, um Infektionen zu behandeln.

Fuchs sagte, dass das, was schien wie ein Nachteil in der Studie - , dass es nicht effektiv bei Mäusen modelliert werden - war dann aber ein Vorteil , wie natürlich vorkommende Krankheiten bei Tieren wie Katzen und Hunde, viele Krankheiten des Menschen näher zu imitieren.

Da Interferon ist bekannt, dass Tumoren unterdrücken und zu helfen, Patienten mit Multipler Sklerose , die Ergebnisse dieser Studie geben die Forscher optimistisch, dass PTP1B könnte ein Ziel für Anti-Krebs- und Anti- Autoimmunerkrankung Therapien .

In einem nächsten Schritt wollen sie die PTP1B -Inhibitoren in einem Modell der Katzen-Immundefizienz -Virus oder der Katze Version testen AIDS , Um herauszufinden, ob die VirenbekämpfungFähigkeiten kann eine Wirkung gegen diese Infektion haben.