Wetenschappers ontdekken virale valkuil dat HIV en herpes blokkeert
Gent, 10 oktober 2024 – Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Xavier Saelens en prof. Sven Eyckerman van het VIB-UGent Centrum voor Medische Biotechnologie heeft ontdekt hoe een eiwit in het menselijk immuunsysteem HIV-1 en herpes simplex virus-1 afweert. Het eiwit bouwt structuren in de cel die virussen lokken en ze vervolgens vangen of zelfs uit elkaar halen. Het onderzoek werd geleid door eerste auteur George Moschonas en werd gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Cell Host and Microbe. De resultaten van het onderzoek zouden op termijn als basis kunnen dienen om nieuwe strategieën te ontwikkelen om deze virussen te bestrijden.
Het menselijke immuunsysteem kan virussen detecteren en erop reageren door zogenaamde interferonen, een soort alarmstoffen, te produceren. Interferonen fungeren als een alarmsysteem dat afgaat wanneer een cel door een virus wordt geïnfecteerd. Omliggende cellen worden hierdoor gewaarschuwd voor een invasie en aangezet om hun antivirale afweer te activeren. Deze afweer bestaat uit zogenaamde interferon-gestimuleerde genen (ISG's), die specifieke eiwitten met antivirale eigenschappen produceren. Een voorbeeld hiervan is het MX-eiwit, dat 60 jaar geleden werd ontdekt en een breed scala aan virussen tegenhoudt, waaronder de virussen die AIDS en herpes veroorzaken.
Tot nu toe wisten onderzoekers niet hoe het MX-eiwit virussen tegenwerkt. In deze nieuwe studie onder leiding van Xavier Saelens en Sven Eyckerman van het VIB-UGent Centrum voor Medische Biotechnologie en in samenwerking met Beate Sodeik (Hannover Medical School), Zeger Debyser (KU Leuven), Linos Vanderkerckhove (UGent) en Nico Callewaert (VIB-UGent) werd de antivirale werking van het MX-eiwit uit de doeken gedaan.
Een valkuil voor virussen
Een herpes- of HIV-virus levert zijn genoom af in de kern van de gastheercel via het nucleaire poriëncomplex. Die aflevering is essentieel voor het virus om zijn genetisch programma te lanceren, de machinerie van de cel te kapen, en zich voort te planten. Als gevolg hiervan worden nieuwe virussen gemaakt die de cel uiteindelijk verlaten en zich verspreiden naar omliggende cellen.
In hun onderzoek, laat het team zien hoe het MX-eiwit de assemblage van virus valkuilen aanstuurt die nucleaire poriecomplexen nabootsen.
Sven Eyckerman: "We merkten dat binnenkomende virussen in structuren werden gelokt die leken op nucleaire poriën. Via proteomics technologie waarmee we eiwitten in detail kunnen bekijken, ontdekten we dat het MX-eiwit interageert met eiwitten die deel uitmaken van het nucleaire poriëncomplex. Bij nadere inspectie ontdekte George dat het MX-eiwit de assemblage van nucleoporines orkestreert in zogenaamde biomoleculaire condensaten, membraanloze druppeltjes in een cel die zich gedragen als een apart compartiment. Virussen zien deze condensaten aan voor de eigenlijke poort naar de celkern en raken erdoor gevangen of gaan stuk."
Xavier Saelens: "Door virussen te misleiden zodat ze hun genetisch materiaal voortijdig vrijgeven, voorkomt het MX-eiwit uiteindelijk de verspreiding van virale infecties. Deze ontdekking verduidelijkt niet alleen hoe MX-eiwitten virussen bestrijden, maar opent ook potentiële nieuwe wegen voor antivirale therapieën."
Moschonas et al. MX2 forms nucleoporin-comprising cytoplasmic biomolecular condensates that lure viral capsids
DOI: 10.1016/j.chom.2024.09.002
Dit onderzoek werd mede mogelijk gemaakt dankzij de financiële steun van het FWO, de Deutsche Forschungsgemeinschaft en ERC.
Joran Lauwers
Over het VIB-UGent Centrum voor Medische Biotechnologie
Onderzoek van het VIB-UGent Centrum voor Medische Biotechnologie kan leiden tot efficiëntere geneeskunde. Als we de oorzaak en de mechanismen van een ziekte kennen, kunnen we die aanpakken. Dit is veel efficiënter dan de symptomen te bestrijden, wat nu vaak gebeurt. Het onderzoek biedt een meerwaarde om ziekten te voorkomen, op te sporen of te behandelen.
