Nuova Speranza per il Trattamento dell'HPV: SRPIN340
SRPIN340 sembra promettente nel ridurre la produzione di proteine HPV16 e nel supportare la salute cellulare.
Sheila Graham, A. A. A. Faizo, C. Bellward, H. Hernandez-Lopez, A. Stevenson, Q. Gu
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Indice
- Il Ciclo di Vita dell'HPV
- Come i Virus Usano i Processi delle Cellule Ospiti
- SRPIN340: Un Potenziale Trattamento
- Studi Sperimentali
- Effetto sulla Proteina E2
- Influenza sulla Funzione della Cellula Ospite
- Profilo di Sicurezza di SRPIN340
- Cambiamenti nell'Espressione genica
- Implicazioni per il Trattamento
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
I papillomavirus umani (HPV) sono virus che si diffondono attraverso il contatto sessuale. Possono infettare la pelle e le mucose, che sono gli strati sottili di tessuto che rivestono il corpo. Mentre la maggior parte delle infezioni da HPV non provoca sintomi e viene eliminata dal sistema immunitario, alcuni tipi sono più pericolosi. In particolare, i tipi HPV 16 e 18 sono collegati a seri problemi di salute come il cancro in aree come la cervice, la gola e la zona genitale. Questi due tipi sono responsabili di circa il 70% dei casi di cancro cervicale nel mondo.
Per combattere la minaccia rappresentata da questi ceppi ad alto rischio di HPV, sono stati sviluppati vaccini e offerti ai giovani prima che diventino sessualmente attivi. Tuttavia, questi vaccini prevengono solo le infezioni; non trattano quelle già esistenti. Questo crea la necessità di trattamenti antivirali per aiutare chi è già infettato da tipi di HPV ad alto rischio.
Il Ciclo di Vita dell'HPV
Il ciclo di vita dell'HPV è strettamente legato al tipo di cellule che infetta, in particolare alle cellule della pelle e delle mucose. Coinvolge interazioni complesse tra il virus e le cellule ospiti. Alcune proteine iniziali, conosciute come E1 ed E2, svolgono ruoli cruciali nel permettere al virus di replicarsi. E1 ed E2 vengono prima prodotti negli strati inferiori del tessuto infetto per avviare l'infezione e successivamente prodotti negli strati superiori per aiutare nella produzione di nuove particelle virali prima che lascino le cellule ospiti.
La proteina E2 agisce anche come fattore di trascrizione, utile nel controllare come vengono espressi i geni. Altre Proteine Virali come E6 ed E7 sono coinvolte durante tutto il processo d'infezione. Spingono le cellule ospiti a dividersi più rapidamente e impediscono loro di morire. Questa interruzione può portare a una crescita cellulare anomala e potenzialmente al cancro.
Man mano che il virus matura, vengono prodotte proteine tardive come L1 e L2. Queste proteine aiutano a formare il guscio esterno del virus e vengono prodotte solo negli strati più esterni dell'epitelio per evitare che il sistema immunitario rilevi il virus.
Come i Virus Usano i Processi delle Cellule Ospiti
Virus come l'HPV si affidano ai meccanismi cellulari dell'ospite per produrre le loro proteine. Un aspetto chiave di questo processo è come le cellule tagliano il loro RNA, un passaggio necessario per creare l'RNA messaggero (mRNA) maturo da trascritti di RNA. Il processo di splicing è diretto da proteine speciali conosciute come fattori di splicing, che determinano come l'RNA viene assemblato.
Questi fattori di splicing sono importanti perché possono migliorare la produzione di certe varietà di mRNA da un gene. Il processo di splicing è strettamente regolato. Un gruppo di fattori di splicing, noti come fattori di splicing ricchi di serina e arginina (SRSF), è fondamentale nel controllare quali parti dell'RNA vengono incluse o escluse durante lo splicing.
SRPIN340: Un Potenziale Trattamento
SRPIN340 è un composto progettato per inibire SRPK1, un enzima importante che modifica gli SRSF. Questa modifica influenza come funzionano gli SRSF e dove si trovano nella cellula. SRPIN340 ha mostrato promesse come trattamento in varie infezioni virali, inclusi HIV e epatite C.
L'esplorazione degli effetti di SRPIN340 sull'HPV è cruciale per il suo potenziale come opzione terapeutica. La ricerca ha esaminato come questo farmaco potrebbe influenzare il ciclo di vita dell'HPV16, che è il tipo più comune e pericoloso di HPV.
Studi Sperimentali
I ricercatori hanno voluto vedere se SRPIN340 potesse ridurre la produzione di proteine HPV nelle cellule infette. Hanno usato un tipo di cellula chiamata NIKS16, progettata per studiare l'HPV16. Hanno testato SRPIN340 per vedere il suo impatto sull'espressione di proteine virali essenziali e se influenzava la salute delle cellule.
Effetto sulla Proteina E2
Uno dei principali obiettivi era la proteina E2, necessaria per la capacità del virus di replicarsi. I risultati hanno mostrato che il trattamento con SRPIN340 ha ridotto i livelli di E2. Questo ha portato a una minore produzione di altre proteine virali tardive come L1 ed E4, indicando che SRPIN340 interferiva efficacemente con la capacità dell'HPV di produrre nuovi virus.
Influenza sulla Funzione della Cellula Ospite
È importante notare che il trattamento non ha influenzato significativamente la produzione di RNA o proteine virali precoci. Sebbene il farmaco abbia compromesso le fasi tardive del ciclo di vita del virus, ha lasciato in gran parte intatti i processi iniziali.
Inoltre, i ricercatori hanno confermato che il trattamento non ha danneggiato le cellule infette né ha interrotto la loro crescita. La salute cellulare complessiva è rimasta stabile durante l'esposizione a breve termine a SRPIN340, anche a dosi più elevate.
Profilo di Sicurezza di SRPIN340
Un aspetto fondamentale di qualsiasi potenziale terapia è la sua sicurezza. I ricercatori hanno valutato come SRPIN340 ha influenzato sia le cellule infette da HPV che quelle non infette. Hanno scoperto che il farmaco non ha avuto un impatto negativo sulla crescita o vitalità cellulare.
Espressione genica
Cambiamenti nell'Osservando gli effetti di SRPIN340 a un livello più ampio, ci sono stati cambiamenti notevoli nell'espressione genica nelle cellule trattate rispetto a quelle non trattate. Il trattamento ha causato un aumento dei geni legati alla differenziazione delle cellule cutanee e alla risposta immunitaria. Questo è incoraggiante poiché suggerisce che SRPIN340 potrebbe aiutare a ripristinare le normali funzioni cellulari interrotte dall'infezione da HPV.
Implicazioni per il Trattamento
Inibendo SRPK1, SRPIN340 offre un approccio duplice contro l'HPV: ridurre la capacità del virus di proliferare e promuovere funzioni cellulari più sane. Questo potrebbe essere particolarmente importante per gli individui infettati da HPV ad alto rischio che non sono stati vaccinati.
In generale, i risultati suggeriscono che SRPIN340 potrebbe essere un candidato promettente per ulteriori ricerche come trattamento antivirale per l'HPV. La sua capacità di mirare ai processi delle cellule ospiti potrebbe offrire un'alternativa per controllare le infezioni da HPV in un modo che i vaccini tradizionali non possono.
Conclusione
In sintesi, SRPIN340 mostra potenziale come trattamento per l'HPV16 colpendo fattori chiave dell'ospite coinvolti nella replicazione virale e nell'espressione genica. Questo approccio non solo limita la capacità del virus di prosperare, ma sembra anche promuovere comportamenti cellulari più sani, il che potrebbe avere implicazioni positive per gli individui infetti. Man mano che i ricercatori continuano a indagare su questo composto, potrebbe aprire la strada a nuove terapie per chi è colpito dagli HPV. Ulteriori studi e sperimentazioni cliniche saranno fondamentali per determinare l'efficacia e la sicurezza di SRPIN340 nel trattamento dell'HPV e potenzialmente di altre infezioni virali.
Titolo: The splicing factor kinase, SR protein kinase 1 (SRPK1) is essential for late events in the human papillomavirus life cycle.
Estratto: Human papillomaviruses (HPV) infect epithelial causing benign lesions. However, the so-called "high risk" HPVs that infect the anogenital regions and the oropharynx can cause precancerous lesions that can progress to malignant tumours. Understanding the HPV life cycle is important to the discovery of novel antiviral therapies. HPV uses cellular splicing for the production of the full suite of viral mRNAs. Members of the serine/arginine rich (SR) protein family can positively regulate splicing. SR protein activity and cellular location is regulated by kinases through phosphorylation of their serine-arginine domains. SR protein kinase 1 (SRPK1) phosphorylates SR proteins to licence their nuclear entry and can promote nuclear splicing in conjunction with another SR protein kinase, Clk1. SRPIN340 is a specific SRPK1 inhibitor that has been reported to inhibit replication of HCV, Sindbis virus and HIV. Using organotypic raft cultures supporting the HPV16 life cycle, we show that SRPIN340 inhibits the expression of the viral replication and transcription factor, E2. Drug-mediated loss of E2 is specifically associated with inhibition of late gene expression since early gene expression is unaffected. RNA sequencing revealed that SRPIN340 treatment resulted in many gene expression changes opposite to those induced by HPV16 infection. In particular, the loss of epithelial barrier structure and immune function was restored. SRPIN340 treatment resulted in changes in alternative splicing of 935 RNAs and pathway analysis showed a predominance of changes to RNAs encoding proteins involved in chromatin conformation, DNA repair and RNA processing. SRPIN340 treatment was not associated with changes in proliferation or differentiation of keratinocytes. Collectively, these results provide evidence that SRPK1 is a host factor that is essential for HPV16 replication and therefore, targeting this factor, or the phosphorylation events it mediates, could be considered as a therapeutic strategy for HPV16 infection. AUTHOR SUMMARYHuman papillomavirus (HPV) can cause precancerous and cancerous tumours of the anogenital region, for example, the cervix. HPV infects epithelial cells and utilizes the host cell gene expression machinery to produce its own proteins. Splicing is a key mechanism used by HPV to synthesise messenger RNAs that encode the viral proteins. Splicing is positively controlled by SR proteins which require to be phosphorylated by SR protein kinase (SRPK) to enter the nucleus and regulate splicing. SRPIN340 is a specific inhibitor of SRPK. SRPIN340 treatment of HPV16-infected epithelial cells resulted in loss of expression of the viral replication and transcription factor, E2 and abrogation of late events in the viral life cycle. SRPIN340 treatment counteracted some gene expression changes to the epithelium known to be cause by HPV infection. These data suggest that SRPK1 is essential for the HPV life cycle and that it could be a potential anti-viral target.
Autori: Sheila Graham, A. A. A. Faizo, C. Bellward, H. Hernandez-Lopez, A. Stevenson, Q. Gu
Ultimo aggiornamento: 2024-11-04 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.28.620581
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.28.620581.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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