Багато людей знайомі з неприємними симптомами: поколюванням і сверблячкою на губах, після яких у людей починають утворюватися невеликі хворобливі пухирі, заповнені вірусом простого герпесу (HSV).
Приблизно 80% світового населення є носіями вірусу простого герпесу 1 (HSV-1). При зараженні він “поселяється” в організмі людини на все життя і часто ніяк себе не проявляє. Але в окремих випадках у новонароджених (передається від матері) або людей, імунна система яких дала збій, вірус герпесу може викликати серйозні захворювання: запалення головного мозку або легенів.
Німецькі фахівці вирішили з’ясувати, що ж відбувається всередині окремих клітин під час зараження цим вірусом. Біоінформатики Федран Франке (Vedran Franke) розробляє алгоритми, що дозволяють фахівцям передбачити ймовірність розвитку інфекції в окремих клітках. Він і його колега Еммануель Вілер (Emanuel Wyler) вирішили з’ясувати, що може стимулювати або уповільнити розвиток інфекції.
Для цього вчені досліджували відмінності в тому, як інфекція прогресує в окремих клітках, і виявили, що фактор транскрипції NRF2 грає дуже важливу роль. За словами вчених, його активація уповільнює розвиток герпетичної інфекції.
Крім того, не останню роль відіграє стан самої клітини. Фахівці виявили, що клітка більш вразлива до інфекції HSV-1 під час певних фаз свого циклу.
Дослідники також дійшли ще одного важливого висновку. Препарат для пацієнтів, які страждають хронічною хворобою нирок, під назвою бардоксолон метил (bardoxolone methyl), який в даний час тестується, здатний пригнічувати інфекцію герпесу шляхом активації фактора транскрипції NRF2.
Вчені пояснюють, що вірус герпесу, проникнувши в клітку, впроваджує в неї свою власну генетичну інформацію. Іншими словами, в інфікованих клітинах активуються як людські, так і вірусні гени.
Після того як група вчених опрацювала інфіковані клітини препаратом для нирок, вірус став менш продуктивним. Він активував менше власних генів, які зазвичай “підживлюють” інфекцію. Автори роботи вважають, що це пов’язано з впливом препарату на фактор транскрипції NRF2.
Подібний результат також дала обробка клітини органічною сполукою, що міститься в брокколі. Ця речовина під назвою сульфорафан, яке також бореться з раком, цукровим діабетом і шизофренією.
До речі, про один з різновидій герпесу вірус епштейна барр, його небезпеку для дітей ви дізнаєтесь на сайті bigcitymom.com.ua.
На сьогоднішній день мало хто з дослідників вивчали цю гостру вірусну інфекцію так само ретельно, як це зробили німецькі фахівці. До слова, їх робота заснована на методі, який використовується в інституті з 2016 року (той самий секвенування РНК одиночних клітин).
Звичайне секвенування дозволило б ученим з’ясувати, які гени в досліджуваних клітинах були активні “в середньому по лікарні”, але відмінності для окремих клітин залишилися б поза увагою вчених.
“Якщо я змішаю в блендері десять різних фруктів, то, спробувавши отриманий смузі, я зможу визначити, що в ньому міститься ожина, - каже Вілер. - За допомогою секвенування РНК одиночних клітин ми робимо не коктейль, а фруктовий салат. В цьому випадку я можу відразу визначити ожину і точно сказати, як багато ожини в салаті “.
В цілому в своїй роботі Вілер і Франке досліджували приблизно 12 тисяч клітин шкіри людини, інфікованих HSV-1. Що важливо, для кожної клітини даний метод секвенування створював окремий набір даних, що містить інформацію про активовані генах.