Az ősi vírusok öröksége és az embriófejlődés
A MERVL nevű vírus DNS-töredéket egy Duxnak hívott fehérje aktiválja az egerekben. Ez a fehérje elindítja azt a genetikai programot, amelynek következtében az embriókban lévő sejtek képesek bármilyen sejttípussá alakulni. Emiatt, ha a Dux fehérje túl sokáig aktív marad, sejthalált okoz, hasonlóan ahhoz, ami az emberi DUX4 esetében történik. Az embereknél ez utóbbi felelős a facioscapulohumeralis izomdisztrófia (FSHD) nevű örökletes betegség kialakulásáért, amely ma még nem gyógyítható.
CRISPRa-val az egér embriók titkaihoz
A brit Medical Research Council kutatói egy CRISPR-aktiváció (CRISPRa) nevű génszerkesztő eljárással vizsgálták, hogyan befolyásolják egymás működését a Dux és a MERVL egér embrionális őssejtekben. A CRISPRa lényege, hogy nem módosítja magát a DNS-t, csak egyes gének aktivitását növeli. Amikor csak a MERVL volt aktív, a sejtek totipotenciát mutattak: elvileg bármilyen sejttípussá válhattak volna, de hiányzott néhány lényeges tulajdonság. Ez arra utal, hogy a MERVL nélkülözhetetlen ugyan, ám Dux nélkül nem teljes a fejlődési folyamat.
Ha viszont kizárólag a Duxot aktiválták, a sejtek jóval inkább hasonlítottak korai embriószerű sejtekhez. Meglepő módon a kutatók kimutatták: a Dux önállóan is indíthatja az embriófejlődést, a MERVL-től függetlenül.
A sejtpusztulás kulcsa: NOXA
Az egérkísérletek során az is kiderült, hogy a Dux által okozott sejtkárosodásért a NOXA nevű gén felel, nem pedig a MERVL. A NOXA fehérje sejthalált vált ki, és eltávolítása jelentősen csökkentette a Dux károsító hatását. Fontos, hogy a NOXA fehérjeszintje az FSHD-ben szenvedő emberek izmaiban is megemelkedik. Ezért egy NOXA-gátló gyógyszer kifejlesztése segíthetne megakadályozni az izomsejtek pusztulását ebben a betegségben.
Víruseredetű DNS az emberben?
A kutatók rámutattak: a MERVL-szekvencia az emberi genomban nem található meg, de feltételezhető, hogy az ősi vírusfertőzések lenyomatai az emberi DNS-ben is megtalálhatók. Továbbra is nyitott kérdés, hogy a korai emberi embriók hasonló mechanizmusok révén fejlődnek-e, mint az egerek, illetve hogy milyen ősi vírus-DNS játszhat szerepet az emberben a korai fejlődés során.
Mindez arra utal, hogy a fajspecifikus különbségek alapja részben ezekben a víruseredetű DNS-szakaszokban keresendő, és a jövőben feltárhatók lehetnek új terápiás célpontok is.
