Bagaimana virus purba menyebabkan MS dan penyakit neurologi lain?
Virus purba telah meninggalkan jejak DNA kita. Penyelidik percaya ini menyumbang kepada keadaan neurologi. Mungkinkah menghambat penumpang virus kita membuka jalan untuk rawatan masa depan?
Unsur-unsur transposable, yang juga para saintis sebut sebagai transposon atau gen lompat, adalah DNA yang mempunyai keupayaan untuk bergerak di sekitar genom kita.
Para saintis dapat mengesan satu jenis transposon - retrovirus endogen manusia (HERV) - kepada retrovirus purba yang memasukkan diri mereka ke dalam genom manusia berjuta-juta tahun yang lalu. HERV membentuk sekitar 8% DNA kita.
Beberapa HERV memegang fungsi penting semasa proses seperti perkembangan embrio. Tetapi kebanyakan HERV tidak aktif, dibungkam oleh pengubahsuaian DNA.
Namun, dalam artikel tinjauan baru-baru ini di Sempadan dalam Genetik, penyelidik dari Universiti Heinrich Heine di Dusseldorf, Jerman, memperincikan bagaimana sebilangan HERV dapat diaktifkan semula dan mendatangkan malapetaka di otak dan sistem saraf pusat kita.
HERV dalam penyakit neurologi
Kembali pada tahun 1989, Hervé Perron, ketika itu di University of Grenoble di Perancis, adalah orang pertama yang mengenal pasti kehadiran zarah virus dalam kultur sel yang diasingkan dari cecair serebrospinal (CSF) seseorang yang menghidap multiple sclerosis (MS). Dia kemudian mendapati bahawa ini berasal dari transposon yang disebut HERV-W.
Pengaktifan HERV yang tidak aktif ini menghasilkan reaksi imun. RNA dan protein HERV-W (ENV) RNA dan protein terdapat pada tahap peningkatan serum dan CFS orang dengan MS, tetapi jarang pada mereka yang tidak mempunyai keadaan.
"Mengaitkan pengaktifan semula HERV ini dengan serangan autoimun di MS, didapati bahawa protein HERV dapat memicu tindak balas imun terhadap myelin, yang mencetuskan penyakit seperti MS pada model tikus," jelas Patrick Kuery, seorang profesor neurodegenerasi dan pengarang kajian kanan.
Beberapa pencetus dapat mengaktifkan semula HERV. Salah satunya adalah jangkitan dengan virus biasa, seperti virus Epstein-Barr yang menyebabkan mononukleosis berjangkit, dan anggota keluarga virus herpes yang lain.
Penyelidikan juga menunjukkan bahawa pengantara sistem kekebalan tubuh dan faktor persekitaran, seperti diet dan ubat-ubatan, dapat menghidupkan kembali HERV, walaupun terdapat bukti terhad pada ketika ini.
MS bukan satu-satunya penyakit neurologi di mana saintis mengesyaki penglibatan HERV. Sejumlah kajian melibatkan pengaktifan semula HERV-K pada sklerosis lateral amyotrophic (ALS), suatu bentuk penyakit neuron motorik.
Mengenai skizofrenia, kesnya kurang jelas.
"Protein HERV telah dilaporkan meningkatkan ekspresi gen yang berkaitan dengan skizofrenia dalam sel otak manusia yang dikultur," jelas Kuery. "Namun, kajian mengenai skizofrenia [pesakit] menunjukkan perubahan yang tidak konsisten dalam ekspresi HERV dalam darah, CSF, dan tisu otak postmortem dibandingkan dengan kawalan yang sihat."
Adakah penyahaktifan HERV dapat meningkatkan MS?
Di MS, sistem imun menyerang myelin, lapisan pelindung yang melapisi banyak neuron di sistem saraf pusat.
Memperbaiki kerosakan myelin ini dengan membiarkan sel-sel di CNS melakukan remyelinate neuron dapat membuktikan strategi yang berkesan untuk merawat MS.
Sejak mengenal pasti HERV-W pada pesakit MS, Perron mengasaskan syarikat farmasi GeNeuro dan mengembangkan antibodi monoklonal yang disebut GNbAC1 yang mensasarkan protein HERV-W ENV. Para saintis kini menguji antibodi dalam ujian klinikal.
Dalam makalah baru-baru ini yang diterbitkan di Prosiding Akademi Sains Kebangsaan Amerika Syarikat, Kuery, Perron, dan rakan sekerja menggali lebih mendalam mengenai mekanisme yang menghubungkan HERV-W ke MS.
Pasukan itu menemui sel yang mengandungi protein HERV-W ENV berdekatan dengan neuron pada tisu otak pesakit MS, terutama di kawasan yang mengandungi lesi MS kronik dan akut.
Tobias Derfuss, seorang profesor dalam neuroimunologi klinikal di University of Basel di Switzerland, adalah penyiasat utama salah satu percubaan klinikal yang menyiasat penggunaan GNbAC1 di MS dan anggota jawatankuasa pemandu untuk percubaan selanjutnya.
Menulis dalam Kemajuan Terapi dalam Gangguan Neurologi, Dr. Derfuss mengulas: "Pendekatan rawatan GNbAC1 ini dan konsep patofisiologi yang berkaitan dengan HERV di MS tetap kontroversial."
Dia menjelaskan bahawa hasil ujian klinikal yang menyiasat GNbAC1 untuk rawatan MS menunjukkan bahawa antibodi tidak menghalang sistem kekebalan tubuh menyerang myelin, yang bermaksud tidak mencegah MS.
Sebaliknya, antibodi boleh memulakan pemulihan.
"Data farmakodinamik dan pencitraan tidak mendedahkan kesan imunomodulator GNbAC1. Perubahan MRI semasa kajian fasa IIb dengan GNbAC1 serasi dengan remyelination. "
Tobias Derfuss
MS adalah penyakit yang kompleks, dan saintis tidak memahami sepenuhnya biologi HERV. Terapi pengubahsuaian HERV mungkin terbukti menjadi rawatan yang menjanjikan bagi orang yang hidup dengan MS, tetapi potensi sebenarnya masih dapat dilihat.
