Onderzoekwetenschappers van Harvard hebben een nieuwe manier ontdekt om muizen te beschermen tegen herpes simplex virus 2 (HSV-2). Herpes simplex-virus 2, ook bekend als genitale herpes, is een co-factor voor de overdracht van AIDS. Bescherming tegen HSV-2 kan helpen beschermen tegen de overdracht van AIDS.
Herpes Simplex Virus Type 2
Ongeveer 20 procent van de Amerikaanse bevolking is geïnfecteerd met herpes simplex-virus 2, ook bekend als genitale herpes. In Afrika is dat aantal ongeveer 80 procent. HSV-2-infecties verdrievoudigen het risico om besmet te raken met HIV, het virus dat aids veroorzaakt.
HSV-2 is niet dodelijk bij mensen. Het veroorzaakt echter chronische infectie en genitale ulcera, resulterend in ontsteking en erosie van de huidlagen op de oppervlakken binnen en buiten de genitale gebieden. Deze lagen fungeren normaal gesproken als een barrière tegen het AIDS-virus. Wanneer deze barrière echter wordt verzwakt door de virale HSV-2-infectie, is het veel gemakkelijker om het AIDS-virus over te dragen.
Bescherming tegen HSV-2-infecties kan daarom de overdracht van het AIDS-virus helpen verminderen.
siRNA en RNAi
De term siRNA staat voor klein interfererend RNA. RNA staat voor ribonucleïnezuur, dat zeer vergelijkbaar is, hoewel niet identiek, qua structuur met DNA. RNA speelt veel rollen in een cel. Een van de hoofdrollen is het transcriberen van de informatie in DNA.
RNA-moleculen die de informatie uit DNA transcriberen, staan bekend als mRNA of messenger-RNA. mRNA is een enkelstrengs RNA-molecuul. Het draagt informatie van het DNA in de kern van een cel naar het cytoplasma, waar het vervolgens in eiwit wordt omgezet.
siRNA-moleculen interfereren met dit proces. Het zijn korte, dubbelstrengs RNA-moleculen die specifiek zijn ontworpen om te interfereren met de expressie van een bepaald gen of genfragment. Ze hebben onlangs veel aandacht gekregen, vanwege hun vermogen om de activiteit van een verscheidenheid aan ziekteverwekkende genen te onderdrukken. Het proces waarbij siRNA interfereert met genexpressie staat bekend als RNAi of RNA-interferentie.
siRNA beschermt tegen HSV-2
Wetenschappers van Harvard hebben aangetoond dat siRNA-moleculen kunnen beschermen tegen herpes simplex-virus 2-infecties bij muizen. Ze ontdekten dat muizen die siRNA's kregen toegediend om te interfereren met de genitale herpesvirus-eiwitten beschermd waren tegen een dodelijke dosis van het virus, terwijl muizen die siRNA's kregen die niet gericht waren tegen virale HSV-2-eiwitten niet beschermd waren.
Vergroting van de beveiliging tegen HSV-2
In de originele experimenten vonden de onderzoekers van Harvard dat de bescherming die het siRNA bood tegen de HSV-2-infectie bij muizen, van korte duur was. Ze hebben de siRNA-moleculen toegediend met behulp van lipide-transfectie, een proces waarbij lipiden of vetten worden gebruikt om een cel nucleïnezuur te laten absorberen. Hoewel de onderzoeken het lipide-transfectieproces gebruikten om de cellen te helpen het siRNA-nucleïnezuur te absorberen, ontdekten ze dat dit proces helaas ook hielp bij het overbrengen van het virusnucleïnezuur. Toename van de hoeveelheid siRNA die aan de cel werd toegediend bood geen bescherming meer voor de muizen, omdat het ook de virale infectie verhoogde.
Onderzoekers ontdekten echter een manier om siRNA af te geven die de virale infectie niet verhoogde. Ze hechtten de siRNA's aan een cholesterolmolecuul. De cholesterolmoleculen maakten het mogelijk dat het siRNA door het celmembraan ging en door de gastheercel werd opgenomen. Een uitwendige oplossing gemaakt van deze moleculen werd volledig geabsorbeerd in het vaginale weefsel van muizen.
Deze methode was bijna net zo effectief bij het afleveren van de siRNA's aan de cellen als het lipide-transfectieproces en beschermde de muizen langer. Bij blootstelling aan het HSV-2-virus gedurende maximaal één week nadat het siRNA was toegediend, werden de behandelde muizen nog steeds beschermd.
Targets van de siRNA-moleculen
Oorspronkelijk waren siRNA-moleculen gericht tegen twee verschillende HSV-2-virale genen, een gen dat codeert voor een glycoproteïne en een gen dat codeert voor een DNA-bindend eiwit dat UL29 wordt genoemd. Het siRNA gericht tegen het UL29-DNA-bindende eiwit werkte het beste. Latere onderzoeken gebruikten siRNA's gericht tegen UL29 in combinatie met een HSV-receptoreiwit dat nectine-1 wordt genoemd.
Behandeling voor mensen
Het succes van het modelsysteem van muizen voor HSV-2-bescherming door siRNA-moleculen roept de hoop op dat hetzelfde type behandeling bij mensen kan worden gebruikt, maar deze behandeling bij mensen is nog niet beschikbaar. RNAi is veelbelovend vanwege het gemak van compliance. Het kan tot een week voorafgaand aan een virusuitdaging worden toegediend en toch bescherming bieden.
Volgens de hoofdwetenschapper aan Harvard, dr. Judy Lieberman, kan het siRNA "worden toegediend aan een persoon die al is geïnfecteerd om virusuitval, pijn en overdracht aan een seksuele partner te verminderen, of het kan worden toegediend aan mensen die niet zijn geïnfecteerd om hen te beschermen. " Voordat echter de microbicide op mensen wordt gebruikt, moeten eerst tests op apen worden uitgevoerd.
RNAi-gebaseerde geneesmiddelen genereren veel opwinding, niet alleen voor hun belofte in bescherming tegen HSV-2-infecties, maar ook voor de hoop dat ze ook tegen andere ziekten kunnen beschermen. De doelen voor siRNA van verschillende onderzoeksgroepen zijn onder andere aids, griep, hepatitis, malaria en ALS, ook bekend als de ziekte van Lou Gehrig.
Ondanks de belofte moet nog veel meer worden gedaan voordat deze methode een realiteit wordt bij de behandeling van ziekten bij de mens.
