Forscher in Harvard haben einen neuen Weg entdeckt, um Mäuse vor Herpes Simplex Virus 2 (HSV-2) zu schützen. Herpes-simplex-Virus 2, auch Genitalherpes genannt, ist ein Kofaktor für die Übertragung von AIDS. Schutz vor HSV-2 könnte helfen, vor der Übertragung von AIDS zu schützen.
Herpes Simplex Virus Typ 2
Ungefähr 20 Prozent der US-Bevölkerung ist mit Herpes-simplex-Virus 2, auch bekannt als Herpes genitalis, infiziert. In Afrika liegt diese Zahl bei 80 Prozent. HSV-2-Infektionen verdreifachen das Risiko einer Infektion mit HIV, dem Virus, der AIDS verursacht.
HSV-2 ist beim Menschen nicht tödlich. Es verursacht jedoch eine chronische Infektion und Genitalulzera, was zu einer Entzündung und Erosion der Hautschichten auf den Oberflächen innerhalb und außerhalb der Genitalbereiche führt. Diese Schichten wirken normalerweise als Barriere für das AIDS-Virus. Wenn diese Barriere jedoch durch die HSV-2-Virusinfektion geschwächt wird, ist es viel einfacher, das AIDS-Virus zu übertragen.
Der Schutz vor HSV-2-Infektionen könnte daher dazu beitragen, die Übertragung des AIDS-Virus zu verringern.
siRNA und RNAi
Der Begriff siRNA steht für small interfering RNA. RNA steht für Ribonukleinsäure, die in ihrer Struktur der DNA sehr ähnlich, jedoch nicht identisch ist. RNA spielt innerhalb einer Zelle viele Rollen. Eine der Hauptrollen besteht darin, die in der DNA enthaltenen Informationen zu transkribieren.
RNA-Moleküle, die die Information von der DNA transkribieren, sind als mRNA oder Messenger-RNA bekannt. mRNA ist ein einzelsträngiges RNA-Molekül. Es transportiert Informationen von der DNA im Zellkern in das Zytoplasma, wo es dann in Protein übersetzt wird.
siRNA-Moleküle stören diesen Prozess. Sie sind kurze, doppelsträngige RNA-Moleküle, die spezifisch dafür konstruiert sind, die Expression eines bestimmten Gens oder Genfragments zu stören. Sie haben in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, aufgrund ihrer Fähigkeit, die Aktivität einer Vielzahl krankheitsverursachender Gene zu unterdrücken. Der Prozess, bei dem siRNA mit der Genexpression interferiert, ist als RNAi oder RNA-Interferenz bekannt.
siRNA schützt gegen HSV-2
Harvard-Forscher haben gezeigt, dass siRNA-Moleküle gegen Herpes simplex-Virus-2-Infektionen bei Mäusen schützen können. Sie fanden heraus, dass Mäuse, denen siRNAs verabreicht wurden, die mit den Genitalherpes-Virusproteinen interferieren sollten, gegen eine letale Dosis des Virus geschützt waren, während Mäuse, die SiRNAs erhielten, die nicht gegen HSV-2-Virusproteine gerichtet waren, nicht geschützt waren.
Erhöhter Schutz gegen HSV-2
In den ursprünglichen Experimenten fanden die Harvard-Forscher heraus, dass der Schutz der siRNA gegen HSV-2-Infektion in Mäusen kurzlebig war. Sie verabreichten die siRNA-Moleküle mittels Lipid-Transfektion, ein Prozess, der Lipide oder Fette verwendet, um eine Zelle zu veranlassen, Nukleinsäure zu absorbieren. Während die Forscher den Lipid-Transfektionsprozess nutzten, um den Zellen zu helfen, die siRNA-Nukleinsäure zu absorbieren, entdeckten sie, dass dieser Prozess unglücklicherweise auch dazu beigetragen hat, die Virus-Nukleinsäure zu übertragen. Die Erhöhung der Menge an siRNA, die an die Zelle geliefert wurde, bot keinen Schutz mehr für die Mäuse, da sie auch die Virusinfektion erhöhte.
Die Forscher fanden jedoch einen Weg, siRNA zu liefern, die die Virusinfektion nicht erhöhte. Sie befestigten die siRNAs an einem Cholesterinmolekül. Die Cholesterinmoleküle ermöglichten es der siRNA, die Zellmembran zu passieren und von der Wirtszelle aufgenommen zu werden. Eine aus diesen Molekülen hergestellte topische Lösung wurde vollständig in das Vaginalgewebe von Mäusen absorbiert.
Diese Methode war bei der Abgabe der siRNAs an die Zellen fast so effektiv wie bei der Lipidtransfektion und schützte die Mäuse länger. Wenn sie bis zu einer Woche nach der Verabreichung der siRNA mit dem HSV-2-Virus infiziert wurden, waren die behandelten Mäuse immer noch geschützt.
Ziele der siRNA-Moleküle
Ursprünglich waren siRNA-Moleküle gegen zwei verschiedene virale HSV-2-Gene gerichtet, ein Gen, das für ein Glykoprotein kodiert, und ein Gen, das für ein DNA-bindendes Protein namens UL29 kodiert. Die gegen das UL29-DNA-Bindungsprotein gerichtete siRNA funktionierte am besten. Spätere Studien verwendeten siRNAs gegen UL29 in Kombination mit einem HSV-Rezeptor-Protein namens Nectin-1.
Behandlung für Menschen
Der Erfolg des Mausmodellsystems für den HSV-2-Schutz durch siRNA-Moleküle lässt hoffen, dass die gleiche Art von Behandlung beim Menschen verwendet werden kann, aber diese Behandlung beim Menschen ist noch nicht verfügbar. RNAi ist wegen der Leichtigkeit der Einhaltung vielversprechend. Es könnte bis zu einer Woche vor einer Virenherausforderung verabreicht werden und dennoch Schutz bieten.
Laut der führenden Wissenschaftlerin in Harvard, Dr. Judy Lieberman, könnte die siRNA "entweder einer bereits infizierten Person verabreicht werden, um die Virusausscheidung, Schmerzen und die Übertragung auf einen Sexualpartner zu reduzieren, oder sie könnte denjenigen verabreicht werden, die nicht infiziert sind um sie zu schützen. " Vor dem Einsatz des Mikrobizids am Menschen müssen jedoch zunächst Tests an Affen durchgeführt werden.
RNAi-basierte Medikamente erzeugen eine Menge Aufregung, nicht nur wegen ihres Versprechens, gegen HSV-2-Infektionen zu schützen, sondern auch wegen der Hoffnung, dass sie auch gegen andere Krankheiten schützen können. Ziele für siRNA von verschiedenen Forschungsgruppen gehören AIDS, Grippe, Hepatitis, Malaria und ALS, auch bekannt als Lou Gehrig-Krankheit.
Trotz des Versprechens muss viel mehr getan werden, bevor diese Methode bei der Behandlung von menschlichen Krankheiten zur Realität wird.
