Virus är knepiga djur. Vissa av dessa "submikroskopiska" patogener kan "gå i sömn" inuti en persons kropp, i huvudsak dölja från immunsystemet på obestämd tid, bara för att återaktivera och orsaka sjukdom senare.
Nu har forskare lärt sig hur man kan förhindra att en typ av virus, herpesviruset, glider in i sin sömnliknande vilande fas och ur synen. Detta är ett viktigt steg för att förstå virusets unika förmåga att i huvudsak gömma sig från immunsystemet, säger forskarna.
Mer än 80 procent av världens befolkning är infekterad med herpes simplex-virus (HSV), enligt Världshälsoorganisationen, som inkluderar HSV-1, som orsakar förkylningssår, och HSV-2, som orsakar könsytor.
Men de flesta som är smittade med viruset har inga symtom förrän något externt - stress, sjukdom eller till och med solljus, till exempel - utlöser viruset att vakna och börja replikera och sprida sig. Detta uppmanar i sin tur immunsystemet att attackera viruset, vilket resulterar i inflammation och de karakteristiska blåsorna runt munnen, läpparna, näsan eller könsorganen. Det är under denna "återaktivering" som viruset kan spridas från person till person.
Till skillnad från virus som de som orsakar förkylning eller influensa, kommer herpesviruset vanligtvis snabbt in i ett latent, eller vilande läge, i människokroppen. Forskare har försökt studera denna process. Men i en laboratorieinställning har de haft svårt att placera det levande viruset för att "sova" utan extrema och skadliga åtgärder, liksom att klubba ditt ämne i ett medvetslöst tillstånd och hoppas att det vaknar normalt.
I det första av två framsteg har forskare vid Princeton University utvecklat en laboratorieteknik som mer naturligt inducerar herpesviruset till ett latent läge, så försiktigt som en vaggång, vilket gör att de bättre kan simulera herpesvirusens naturliga livscykel. Samma grupp forskare använde sedan denna teknik för att hitta en nyckeluppsättning proteiner involverade i virusets tendens att sova och vakna.
Resultaten publicerades i går (27 oktober) i tidskriften PLOS Pathogens.
Sovande virus
Virus som inte snabbt gömmer sig är lättare för immunsystemet att hitta och döda. Men detta är inte fallet för herpesvirus, som stannar med dig hela livet.
Dessa virus är en del av en underfamilj av viruset som kallas alphaherpesvirinae, vilket är känt för att infektera och sedan gömma sig i nervceller. Immunsystemet har lärt sig att behandla dessa virus med barnhandskar, eftersom immunceller inte kan döda dessa herpesvirus utan att döda nervcellerna som fungerar som värd.
"Vanligtvis innebär att döda en virusinfektion av immunsystemet döda de infekterade cellerna", säger författaren Lynn Enquist, en professor i molekylärbiologi vid Princeton University. Men "i det här fallet skulle dessa celler vara de som inte kan ersättas. Så att" lägga viruset i vila "är ett bättre och mer skyddande sätt för nervsystemet."
En viktig fråga om herpes är dock att även om viruset ibland kan orsaka symtom omedelbart, varför för det mesta gömmer det sig direkt ?. Svaret skulle avslöja bättre sätt att kontrollera infektioner.
"Fly från tystnad"
För att komma till hjärtat i frågan - vad som får det naturliga viruset att hålla sig vaken och "fly från tystnad", som forskarna beskrev det - använde forskarna en typ av herpesvirus som kallas pseudorabiesvirus, som är nära besläktat med HSV-1.
Forskarnas första steg var att utveckla en metod som i huvudsak skulle få viruset att sova i infekterade nervceller. Tekniken innebar användning av en ny miljö med tre kammare där nervcells kärnan och dess tentakelliknande axonstrukturer isoleras.
Sedan fokuserade forskarna på hur man kan väcka viruset. De upptäckte två sätt att göra det: med kemiska stresssignaler närvarande vid tidpunkten viruset kommer in i cellerna, som förväntat; eller i närvaro av ett kluster av proteiner som kallas virala tegumentproteiner, ett nytt koncept.
Ytterligare analys uteslutit en hypotes om att det kanske är storleken på den virala belastningen, eller mängden virus i en persons system, som på något sätt åsidosätter det typiska immunsvaret för att låta virusen sova. Snarare fann forskarna att de virala tegumentproteinerna enbart var nyckelutlösaren och fungerade som en stänk av isvatten i ansiktet på virusen, vaknade dem eller på annat sätt höll dem vakna och aktiva.
"Frågan som vi och andra arbetar med nu är att avgöra om" detta tillvägagångssätt för att väcka virus i labbet är detsamma som vad som händer naturligt i immunsystemet när ett virus vaknar, berättade Enquist till Live Science. "Vi tror att det är mycket gemensamt."
Princeton-forskarnas teknik "representerar ett viktigt framsteg" när det gäller att studera virusets latenscykel och kontrollera infektioner, säger Felicia Goodrum Sterling, en immunolog vid University of Arizona Cancer Center, som inte var involverad i forskningen.
"För att förstå herpesvirus latens är modellsystem allt", sa Goodrum Sterling. "Detta är det första modellsystemet som inte kräver läkemedelsbehandling" för att sova virus.
En bättre förståelse av denna mekanism, sade forskarna, kan leda till en grupp läkemedel som kan inriktas på virala tegumentproteiner för att förhindra dem från att vakna upp virus eller hålla dem vakna, och därmed förhindra symtom och spridningen av viruset till andra människor.
