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Nova Esperança para Tratamento de HPV: SRPIN340

O SRPIN340 parece promissor em reduzir a produção de proteína HPV16 e ajudar na saúde das células.

Sheila Graham, A. A. A. Faizo, C. Bellward, H. Hernandez-Lopez, A. Stevenson, Q. Gu

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Os papilomavírus humanos (HPVs) são vírus que se espalham através do contato sexual. Eles podem infectar a pele e as mucosas, que são aquelas camadas finas de tecido que revestem o corpo. Enquanto a maioria das infecções por HPV não causa sintomas e é eliminada pelo sistema imunológico, alguns tipos são mais perigosos. Destacam-se os tipos 16 e 18, que estão ligados a sérios problemas de saúde, como câncer em regiões como o colo do útero, garganta e área genital. Esses dois tipos são responsáveis por cerca de 70% dos casos de câncer de colo do útero no mundo.

Para combater a ameaça desses tipos de HPV de alto risco, vacinas foram desenvolvidas e oferecidas a jovens antes de se tornarem sexualmente ativos. No entanto, essas vacinas apenas previnem infecções; não tratam as que já existem. Isso cria uma necessidade de tratamentos antivirais para ajudar quem já está infectado com tipos de HPV de alto risco.

O Ciclo de Vida do HPV

O ciclo de vida do HPV está intimamente ligado ao tipo de células que ele infecta, especialmente as células da pele e das mucosas. Envolve interações complexas entre o vírus e as células hospedeiras. Algumas proteínas iniciais, conhecidas como E1 e E2, desempenham papéis cruciais para permitir que o vírus se replique. E1 e E2 são produzidas primeiro nas camadas inferiores do tecido infectado para iniciar a infecção e, depois, nas camadas superiores para ajudar na produção de novas partículas virais antes de saírem das células hospedeiras.

A proteína E2 também atua como um fator de transcrição, que ajuda a controlar como os genes são expressos. Outras Proteínas Virais, como E6 e E7, estão envolvidas em todo o processo de infecção. Elas fazem as células hospedeiras se dividirem mais rapidamente e evitam que morram. Essa interrupção pode levar ao crescimento anormal das células e, potencialmente, ao câncer.

À medida que o vírus amadurece, proteínas tardias como L1 e L2 são produzidas. Essas proteínas ajudam a formar a casca exterior do vírus e são feitas apenas nas camadas mais superiores do epitélio para evitar que o sistema imunológico detecte o vírus.

Como os Vírus Usam os Processos das Células Hospedeiras

Vírus como o HPV dependem da maquinaria da célula hospedeira para produzir suas proteínas. Um aspecto chave desse processo é como as células cortam seu RNA, um passo necessário para fazer o RNA mensageiro (mRNA) maduro a partir de transcritos de RNA. O processo de corte é dirigido por proteínas especiais conhecidas como fatores de corte, que determinam como o RNA é montado.

Esses fatores de corte são importantes porque podem aumentar a produção de certas variedades de mRNA a partir de um gene. O processo de corte é rigidamente regulado. Um grupo de fatores de corte, conhecidos como fatores de corte ricos em serina e arginina (SRSFs), é vital para controlar quais partes do RNA são incluídas ou excluídas durante o corte.

SRPIN340: Um Tratamento Potencial

SRPIN340 é um composto projetado para inibir a SRPK1, uma enzima importante que modifica os SRSFs. Essa modificação influencia como os SRSFs funcionam e onde estão localizados na célula. O SRPIN340 mostrou promessas como tratamento em várias infecções virais, incluindo HIV e hepatite C.

A exploração dos efeitos do SRPIN340 no HPV é crucial devido ao seu potencial como opção de tratamento. Pesquisas investigaram como esse medicamento poderia afetar o ciclo de vida do HPV16, que é o tipo mais comum e perigoso de HPV.

Estudos Experimentais

Os pesquisadores queriam ver se o SRPIN340 poderia diminuir a produção de proteínas do HPV em células infectadas. Eles usaram um tipo de célula chamada NIKS16, que é feita para estudar o HPV16. Testaram o SRPIN340 para ver seu impacto na expressão de proteínas virais essenciais e se afetava a saúde das células.

Efeito na Proteína E2

Um dos principais alvos era a proteína E2, que é necessária para a capacidade do vírus de se replicar. Os resultados mostraram que o tratamento com SRPIN340 diminuiu os níveis de E2. Isso levou a uma menor produção de outras proteínas virais tardias, como L1 e E4, indicando que o SRPIN340 interfere efetivamente na capacidade do HPV de produzir novos vírus.

Influência na Função da Célula Hospedeira

Importante, o tratamento não afetou significativamente a produção de RNA ou proteínas virais iniciais. Enquanto o medicamento prejudicava as fases finais do ciclo de vida do vírus, deixava os processos iniciais em grande parte intactos.

Além disso, os pesquisadores confirmaram que o tratamento não prejudicou as células infectadas nem interrompeu seu crescimento. A saúde geral das células permaneceu estável durante a exposição a curto prazo ao SRPIN340, mesmo em doses mais altas.

Perfil de Segurança do SRPIN340

Um aspecto essencial de qualquer terapia potencial é sua segurança. Os pesquisadores avaliaram como o SRPIN340 afetou células infectadas pelo HPV e não infectadas. Eles descobriram que o medicamento não impactou negativamente o crescimento ou a viabilidade das células.

Mudanças na Expressão Gênica

Ao observar os efeitos do SRPIN340 em um nível mais amplo, houve mudanças notáveis na expressão gênica nas células tratadas em comparação com as não tratadas. O tratamento causou um aumento nos genes relacionados à diferenciação das células da pele e à resposta imunológica. Isso é encorajador, pois sugere que o SRPIN340 poderia ajudar a restaurar funções celulares normais perturbadas pela infecção por HPV.

Implicações para o Tratamento

Ao inibir a SRPK1, o SRPIN340 oferece uma abordagem dupla contra o HPV: reduzindo a capacidade do vírus de se proliferar e promovendo funções celulares mais saudáveis. Isso pode ser particularmente importante para indivíduos infectados por HPVs de alto risco que não foram vacinados.

No geral, os resultados sugerem que o SRPIN340 pode ser um candidato promissor para mais pesquisas como tratamento antiviral para o HPV. Sua capacidade de atingir processos das células hospedeiras pode oferecer uma rota alternativa para controlar infecções por HPV de uma forma que vacinas tradicionais não conseguem.

Conclusão

Em resumo, o SRPIN340 mostra potencial como tratamento para HPV16 ao direcionar fatores essenciais da célula hospedeira envolvidos na replicação viral e na expressão gênica. Essa abordagem não apenas limita a capacidade do vírus de prosperar, mas também parece promover um comportamento celular mais saudável, o que pode ter implicações positivas para indivíduos infectados. À medida que os pesquisadores continuam a investigar esse composto, ele pode abrir caminho para novas terapias para quem é afetado pelos HPVs. Estudos adicionais e ensaios clínicos serão fundamentais para determinar a eficácia e segurança do SRPIN340 no tratamento do HPV e potencialmente de outras infecções virais.

Fonte original

Título: The splicing factor kinase, SR protein kinase 1 (SRPK1) is essential for late events in the human papillomavirus life cycle.

Resumo: 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.

Autores: Sheila Graham, A. A. A. Faizo, C. Bellward, H. Hernandez-Lopez, A. Stevenson, Q. Gu

Última atualização: 2024-11-04 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: 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

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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