획기적인 연구를 통해 뎅기열의 은밀한 전술을 밝히고 새로운 치료법을 위한 길을 열다

Stowers Institute의 연구원들은 뎅기열 바이러스가 숙주 세포 내에서 복제하기 위해 사용하는 독창적인 방법을 발견했습니다. 이 획기적인 연구는 새로운 항바이러스 치료법과 백신의 길을 열 수 있습니다.

모기 매개 바이러스 감염이 열대 ​​지역을 넘어 확산되면서 세계 보건은 어려운 과제에 직면해 있습니다. 특히 뎅기열 바이러스는 세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계적으로 매년 최대 400억 명의 사람들을 감염시키는 주요 관심사가 되었습니다. 널리 퍼져 있음에도 불구하고 현재 이 쇠약해지는 질병에 대한 치료법은 없습니다. 그러나 Stowers Institute for Medical Research가 주도한 획기적인 연구는 항바이러스 치료 및 백신 개발의 환경을 변화시킬 것을 약속합니다.

선구적인 공부 Stowers Institute의 박사후 연구원인 Luciana Castellano가 부연구원인 Ariel Bazzini의 감독 하에 분자 시스템 생물학(Molecular Systems Biology)에 게재된 연구진은 뎅기열 바이러스가 숙주 세포 내에서 전파하기 위해 사용하는 놀라운 전술을 발견했습니다.

연구팀은 뎅기열 바이러스 게놈이 단백질을 합성하기 위해 덜 효율적인 코돈(또는 유전적 "어휘")을 활용한다는 사실을 발견했습니다. 코돈은 단백질을 생산하기 위해 유전암호에서 "단어"처럼 작용하는 RNA의 3개 뉴클레오티드 서열입니다. 흥미롭게도 이 연구에서는 뎅기열 바이러스가 연구자의 초기 가설과 달리 모기와 인간 숙주에서 덜 최적인 코돈을 사용하는 것을 선호한다는 사실을 발견했습니다.

Bazzini는 "이제 우리는 뎅기열과 다른 바이러스가 우리 세포를 감염시킬 때 어떤 바이러스를 사용하는지 알았으므로 이러한 치명적인 질병을 예방하는 데 어떻게 도움을 줄 수 있는지에 대한 단서를 얻었습니다."라고 말했습니다. 보도 자료.

Castellano는 “감염 중에 숙주 세포와 바이러스 침입자가 전쟁을 벌이고 있습니다.”라고 덧붙였습니다. "무기를 만드는 것과 마찬가지로 바이러스와 세포 모두 스스로 싸우고 방어하기 위해 단백질을 만들어야 합니다."

이번 발견은 뎅기열의 단백질 생산 전략을 밝힐 뿐만 아니라 HIV와 SARS-CoV-2를 포함한 많은 바이러스에 영향을 미치는 더 넓은 원칙을 제시합니다. 이 연구에서는 상당수의 바이러스가 덜 효율적인 코돈을 전략적 이점으로 사용하여 바이러스에 이익이 되는 방식으로 숙주 세포 자원을 활용한다는 사실을 발견했습니다.

코돈 최적성(특정 코돈이 한 종에서는 효율적이거나 최적이지만 다른 종에서는 그렇지 않은지 여부)의 개념은 이 과정에서 중요한 역할을 합니다. Bazzini 연구소는 코돈 최적성이 인간과 다른 척추동물의 단백질 생산과 RNA 안정성에 어떻게 영향을 미치는지 조사해 왔습니다. 이번 연구는 모기 게놈 내에서 유사한 원리가 확인된 최초의 사례입니다.

이번 연구의 공동 저자이자 Bazzini 연구소의 생물정보학 분석가인 Ryan McNamara는 "우리는 덜 효율적인 코돈을 향한 뎅기열 바이러스 게놈의 돌연변이가 모기와 인간 세포 모두에서 뎅기열 바이러스 적합성을 증가시킨다는 사실을 발견하고 놀랐습니다"라고 말했습니다. 보도 자료.

바이러스에 의한 덜 효율적인 코돈의 이러한 전략적 사용은 시간이 지남에 따라 숙주-병원체 관계가 어떻게 진화하는지에 영향을 미칠 수 있으며 잠재적으로 바이러스 진화와 숙주 방어를 이해하는 방식을 바꿀 수 있습니다.

Bazzini는 “기본적으로 이 연구는 바이러스와 숙주 세포 사이의 관계에 대해 우리가 생각하는 방식을 바꾸었습니다.”라고 덧붙였습니다. "미래에 우리는 바이러스가 이러한 비효율적인 코돈을 사용하여 이익을 얻는 메커니즘과 바이러스가 제어권을 얻기 위해 어떤 분자를 조작할 수 있는지 더 잘 이해하기를 희망합니다."

뎅기열과 같은 모기 매개 바이러스의 급속한 확산, 특히 미국 질병통제예방센터(CDC)의 보고서에 따르면 미주 지역의 사례가 작년보다 두 배로 늘어났다는 점을 고려할 때 이 연구는 중요한 시기에 이루어졌습니다.

Bazzini는 “모기가 더 광범위하고 더 많은 지역으로 확산됨에 따라 우리는 뎅기열 및 기타 모기 매개 바이러스 감염에 맞서 싸우는 방법에 대해 매우 진지하게 생각해야 합니다.”라고 경고했습니다.

이번 연구는 바이러스 복제를 이해하는 데 중요한 진전을 이룰 뿐만 아니라 항바이러스 치료법과 백신 개발을 위한 새로운 길을 열었습니다. 이 공동 노력에는 Horacio Pallarés의 기여도 포함되었습니다. 스토워스 연구소 출신, 안드레아 가마르닉 아르헨티나 Fundación Instituto Leloir-CONICET 출신, 디에고 알바레즈 아르헨티나 Universidad Nacional de San Martín-CONICET 출신.