Otkriće „molekularne drobilice” ESB2 objašnjava kako parazit Trypanosoma brucei izbjegava imunološki sustav i otvara nove mogućnosti za liječenje bolesti spavanja.
Tropska bolest poznata kao bolest spavanja uzrokovana je parazitom Trypanosoma brucei, koji se prenosi ubodom ce-ce muhe. Riječ je o ozbiljnoj bolesti koja pogađa središnji živčani sustav i može dovesti do poremećaja spavanja, zbunjenosti, kome, a u težim slučajevima i smrti.
Iako se broj oboljelih posljednjih godina smanjio, bolest i dalje pogađa stotine ljudi godišnje. Postojeće terapije nisu uvijek lako dostupne, ne djeluju u svim slučajevima te mogu imati ozbiljne nuspojave.
Kako parazit izbjegava imunološki sustav?
Znanstvenici već dugo znaju da Trypanosoma brucei koristi svojevrsni „molekularni plašt” kako bi izbjegao obranu organizma domaćina. Taj zaštitni sloj sastoji se od proteina varijantnog površinskog glikoproteina (VSG), koji se stalno mijenja i obnavlja, čime parazit otežava prepoznavanje od strane imunološkog sustava.
Ono što je desetljećima ostajalo nepoznato jest kako parazit uspijeva održavati tako intenzivnu proizvodnju tog zaštitnog sloja, a da pritom ne preoptereti ostatak svoje stanične „mašinerije”.
Otkriće „molekularne drobilice” ESB2
Tim znanstvenika sa Sveučilišta York u Ujedinjenom Kraljevstvu, prenosi ScienceAlert, konačno je dao odgovor na to pitanje. Otkrili su posebnu strukturu koju su nazvali ESB2, a opisali su je kao „molekularnu drobilicu”.
Ova struktura djeluje tako da selektivno propušta RNA upute koje su potrebne za stvaranje VSG zaštitnog sloja, dok istovremeno razgrađuje RNA upute za druge proteine koji se proizvode u stanici. Kako objašnjavaju istraživači, riječ je o vrlo preciznom mehanizmu kontrole proizvodnje proteina na samom izvoru.
– Kada smo prvi put vidjeli ovu strukturu pod mikroskopom, odmah smo znali da smo naišli na nešto posebno – istaknula je mikrobiologinja Lianne Lansink, prva autorica studije.
Zašto je ESB2 ključan za preživljavanje parazita?
Osim VSG proteina, parazit treba i druge pomoćne proteine kako bi preživio u organizmu domaćina, primjerice za iskorištavanje hranjivih tvari. No, upravo je proizvodnja VSG-a prioritet, a ESB2 omogućuje da se ona odvija bez prekida i bez nepotrebnog trošenja energije.
Smješten na kraju staničnog „proizvodnog lanca”, ESB2 kontrolira razine proteina tako što presijeca RNA molekule koje nose genetske upute.
– Zamislite molekularnu drobilicu smještenu u samom ‘print roomu’ genetskog materijala koja selektivno briše određene stranice priručnika dok se još tiskaju – pojasnila je viša autorica studije Joana Correia Faria. Dodala je i kako je riječ o iznimno učinkovitom načinu regulacije gena već na samom početku njihove ekspresije.
Kako je otkriće provedeno?
Znanstvenici su ESB2 identificirali označavanjem proteina unutar stanica parazita te njihovom analizom pomoću masene spektrometrije. Nakon što su ga identificirali, genetskim inženjeringom uklonili su ESB2 iz parazita kako bi proučili njegovu funkciju.
Rezultati su pokazali da su, bez ESB2, razine pomoćnih proteina naglo porasle i izjednačile se s razinama VSG-a, čime je otkrivena njegova ključna regulatorna uloga.
Moguće implikacije za liječenje
Ovo otkriće moglo bi otvoriti vrata novim terapijama. Ako bi se uspjelo ciljano ometati rad ESB2, parazit bi mogao postati osjetljiviji na imunološki sustav ili bi se mogao potpuno uništiti. Iako su potencijalne terapije još uvijek u ranoj fazi istraživanja, znanstvenici vjeruju da bi ovo moglo predstavljati važan korak u borbi protiv bolesti spavanja.
– Ovo otkriće predstavlja promjenu načina na koji razumijemo infekcije – istaknula je Faria.
Prema njezinim riječima, preživljavanje mnogih organizama možda ne ovisi samo o tome kako stvaraju genetske upute, nego i o tome kako ih selektivno uništavaju već na samom početku.
Sljedeći koraci istraživanja
Znanstveni tim sada planira detaljnije proučiti kako ESB2 prepoznaje različite RNA molekule te s kojim još proteinima interagira i o čemu ovisi njegova funkcija.
Faria je naglasila kako joj je ovo otkriće posebno značajno jer zatvara jedno znanstveno poglavlje koje ju prati još od postdoktorandskih dana. Studija je objavljena u časopisu Nature Microbiology.
(Ordinacija.hr)
