兔粘液瘤病毒跨越物种障碍如何

病毒是最多才多艺的实体在自然界中,不断变异和获取新特征。这些小实体遵循一个简单的和无情的命令:感染尽可能多的宿主生物体。偶尔,一个病毒的基因组的改变使它从一个物种转移到另一个飞跃,在一个过程称为溢出。

在新的研究出现在杂志上mBio,Masmudur拉赫曼亚利桑那州立大学和他的同事加入国际研究人员调查这样一个溢出事件,当粘液瘤病毒(MYXV)一个物种从欧洲兔子蹦到伊比利亚野兔。

这项研究描述了M159,病毒蛋白质称为“宿主范围因素”,最近通过一个偶然的粘液瘤病毒基因传感器。称为MYXV-Tol合成混合应变,使得病毒能够扩大其现有的宿主范围,遍历在伊比利亚野兔物种屏障,导致致命的疾病。

研究人员希望更好地理解这些基因转换,溢出事件对人类和动物健康产生深远的影响。最近的一个这样的事件中,突变所引起的一本小说,类似非典病毒来历不明的,负责COVID-19疾病的全球大流行,全球超过五百万人死亡。

理解的微妙变化使病毒能够使物种跳跃可能有助于更好的准备新疾病的爆发,限制他们的传播,可能让研究人员战胜病毒机制,为溢出事件。工程化的疗法对病原体(包括病毒)是一个永无止境的传染性病原体和宿主生物体之间的军备竞赛。

除了它的重要性研究宿主-病原体共同进化,粘液瘤病毒一直在追究其非凡的能力目标和杀死人类癌症细胞,而正常的健康细胞同行安然无恙。它是最有前途的病毒在病毒治疗的新领域,它使用抗癌或溶瘤细胞的病毒,包括粘液瘤。

新的研究表明M159蛋白不仅使MYXV-Tol跨越物种屏障,感染野兔但似乎也帮助这一毒株复制更好在人类癌症细胞,有可能改善MYXV作为抗癌剂。

“M159蛋白质属于痘病毒C7-like宿主范围的因素。在未来,识别蛋白(s)与M159野兔和人类癌症细胞将使我们能够理解M159目标是否相似或不同的信号通路,“Rahman说。

拉赫曼是研究员生物设计中心免疫治疗、疫苗和病毒亚利桑那州立大学。他加入了格兰特麦克费登中心的主任Arvind Varsani研究员基本和应用Microbiomics生物设计中心。麦克费登,Varsani和拉赫曼也在亚利桑那州立大学的研究人员生命科学学院。额外ASU人员包括第一作者安娜Agueda-Pinto,西蒙娜Kraberger,安妮翻转,Ami Gutierrez-Jensen l·格伦和荣誉。

新研究的合作者包括大学的研究人员做的波尔图,Vairao,葡萄牙;奥维耶多大学,校园El克里斯托,奥维耶多,西班牙;(IRIAF), CIAG del Chaparrillo之真实,西班牙。

专业的杀手

在研究机制病毒跨越物种障碍的能力,研究人员依靠生物模型。粘液瘤病毒是一个特别有吸引力的候选人这样的调查,是最广泛的研究领域为这种类型的研究模型。这个事实是由于历史事件MYXV是用来控制欧洲兔子的数量在欧洲和澳大利亚,在1950年开始。

MYXV属于痘病毒的病毒家族,一个非常大的组合的双链DNA病毒,其中包括许多良性成员以及天花病毒,一旦臭名昭著的致命的疾病引起的。

许多种类的病毒有溢出的潜力。年度流感的爆发,例如,是溢出事件发生的结果当候鸟,作为水库的病毒,传播疾病的其他物种,包括鸭子,鸡、猪和人类。随着病毒从物种变异菌株获得新的能力来帮助他们的传输和逃避宿主免疫防御的能力。

虽然MYXV病毒的自然宿主Sylvilagus兔子(在美国被称为棉尾兔),接触欧洲兔种群这种病毒被证明是致命的,99%没有任何病毒的进一步适应欧洲兔子主机。高度传染性病毒,通过兔种群跳蚤或蚊子传播,产生一个致命的兔子疾病多发粘液瘤病。MYXV-Tol被发现导致野兔非常相似的致命疾病。

从长远来看,与MYXV失败了,兔子控制策略进化选择压力作用于病毒和宿主导致MYXV-resistant兔子和减毒病毒变体。然而,MYXV研究提供了有价值的实验室工具知之甚少舞蹈传染性病原体和分子之间的转换所使用的物种来阻止他们。

“每次病毒跳跃到另一个从一个宿主物种,我们对大自然学习新东西,”麦克费登说。MYXV-Tol”的案例中,我们了解到,收购一个新病毒基因允许这种新的病毒株访问新宿主物种以前耐药病毒”。

新病毒

证据表明,伊比利亚野兔一直暴露在MYXV或类似的病毒至少从1990年代,没有造成疫情多发粘液瘤病的发生。然后,一个改变病毒株称为MYXV-Tol出现,似乎不知从哪儿冒出来。这个新变种显示之前的高度相似性,流行病毒的形式,称为MYXV-Lau,但有一个显著的基因异常。新菌株获得了新基因的小套房,它通过重组至今未得到确诊的痘病毒。结果是增压变体证明传染性和高致命性野兔生活在伊比利亚半岛,杀死数百人从2018年秋天开始。

MYXV-Tol中发现的基因变异是一个被称为M159基因编码的一种蛋白质。新的研究探索这个单一蛋白作为一种可能的罪魁祸首MYXV-Tol species-hopping的能力。研究人员检查实验室细胞系的兔子,兔子和人类细胞暴露于MYXV变体和没有M159蛋白质。

虽然菌株包含小说蛋白质不出现更多的感染细胞的欧洲兔子,M159-containing现在高度传染性病毒株细胞从欧洲野兔,而株没有蛋白质没有,建立M159作为关键因素允许MYXV跨越物种屏障。

这项研究还测试了两个人类癌症细胞系通常耐MYXV,暴露他们M159-enhanced版本。结果是戏剧性的。人类胰腺癌和黑色素瘤细胞通常semipermissive或非许可的MYXV,通常这意味着病毒在这些细胞类型复制不佳。然而,当M159蛋白质插入MYXV-Lau应变,病毒复制在两种癌症细胞系明显增强,这意味着该蛋白质可能用于提高MYXV作为抗癌剂对人类肿瘤的一些类。

进一步的研究将揭示高致病性MYXV-Tol变体以及照明使用的机制其他痘病毒溢出到新的动物物种,包括人类。

参考:Agueda-Pinto, Kraberger年代,翻转,等。新型粘液瘤病毒的识别C7-like宿主范围的因素使一个物种从兔子蹦到野兔。mBio。13 (2):e03461-21。doi:10.1128 / mbio.03461-21

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