Un gruppo di ricerca del Paul-Ehrlich-Institut ha acquisito importanti conoscenze sul ruolo della proteina umana legante il guanilato 1 (GBP1) nell’infezione da virus dell’epatite C. I risultati mostrano che GBP1 svolge una funzione precedentemente sconosciuta, quella di un fattore provirale, durante il ciclo di vita dell’HCV.
Contrariamente alle ipotesi precedenti, la proteina non inibisce l’infezione, ma la promuove. GBP1 è indotta dal trattamento con interferone. Pertanto questa ricerca, pubblicata su PLOS Pathogens, indica che le terapie a base di interferone dovrebbero tenere conto delle diverse modalità di azione dei fattori immunoregolatori.
Il virus dell’epatite C (HCV) è un virus RNA della famiglia Flaviviridae che può causare una malattia epatica cronica che colpisce circa 58 milioni di persone in tutto il mondo. Non sono disponibili vaccini contro l’HCV.
Una conseguenza dell’infezione da HCV è che il sistema immunitario produce interferoni di tipo I e III (IFN). Gli interferoni successivamente mediano le attività antivirali e immunoregolatorie. Gli IFN inducono alcune molecole, come le proteine leganti il guanilato (GBP), che includono anche GBP1. Esistono numerosi rapporti che descrivono l’effetto antivirale delle GBP inducibili dall’IFN su vari virus.
I ricercatori, guidati dalla Dott.ssa Daniela Bender nel gruppo di lavoro del Professor Eberhard Hildt, Direttore della divisione di virologia del Paul-Ehrlich-Institut, si sono occupati nel loro ultimo lavoro del ruolo di GBP1 nell’infezione da HCV.
I ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti nei loro studi, tra cui PCR quantitativa in tempo reale (reazione a catena della polimerasi), analisi Western blot, microscopia confocale a scansione laser (CLSM), microscopia STED (Stimulated Emission Depletion) ad alta risoluzione e virus titolazione e analisi dei geni reporter. Il team ha osservato che l’HCV induce l’espressione (la lettura dei geni) di GBP1.
Inoltre, il gruppo di ricerca ha scoperto che, contrariamente alle ipotesi precedenti, l’aumento della formazione di GBP1 favorisce la replicazione virale e il rilascio dell’HCV. Utilizzando le analisi CLSM e STED, i ricercatori hanno scoperto che GBP1, insieme al nucleo della proteina strutturale virale HCV, si trova vicino al nucleo in una rete di membrane e goccioline lipidiche.
L’intera struttura fa parte di una rete di membrane, che è una caratteristica tipica delle cellule infette da HCV. GBP1, insieme al nucleo dell’HCV, si trova sulla superficie delle goccioline lipidiche, dove lega i fattori coinvolti nella formazione delle particelle dell’HCV. Di conseguenza, GBP1 promuove l’assemblaggio virale e il rilascio dei virus dell’epatite C.
Spiegano gli autori:
“Le infezioni virali innescano l’espressione di interferoni (IFN) e di geni stimolati dall’interferone (ISG), che sono cruciali per modulare una risposta antivirale. La proteina legante il guanilato umano 1 (GBP1) è un ISG e mostra attività antivirale contro diversi virus. In uno studio precedente, è stato descritto che GBP1 compromette la replicazione del virus dell’epatite C (HCV). Tuttavia, l’impatto della GBP1 sul ciclo di vita dell’HCV è ancora enigmatico. Per monitorare l’espressione e la distribuzione subcellulare di GBP1 e HCV abbiamo eseguito qPCR, Western blot, microscopia CLSM e STED, titolazione del virus e analisi del gene reporter. Contrariamente ai rapporti precedenti, abbiamo osservato che l’HCV induce l’espressione di GBP1. Inoltre, per indurre l’espressione di GBP1, le cellule sono state stimolate con IFNγ. La modulazione di GBP1 è stata ottenuta mediante sovraespressione di GBP1-Wt o mediante knockdown mediato da siRNA. Il silenziamento di GBP1 ha compromesso il rilascio di particelle virali e ha provocato l’accumulo intracellulare del nucleo dell’HCV, mentre la sovraespressione di GBP1 ha favorito la replicazione e il rilascio virale. Le analisi CLSM e STED hanno rivelato una distribuzione vescicolare di GBP1 nella regione perinucleare. Qui, colocalizza con il nucleo dell’HCV attorno alle goccioline lipidiche, dove funge da piattaforma di assemblaggio e quindi favorisce la morfogenesi e il rilascio dell’HCV. Collettivamente, i nostri risultati identificano una funzione senza precedenti di GBP1 come fattore pro-virale. In quanto tale, è essenziale per l’assemblaggio e il rilascio virale che agisce attraverso i fattori di legame coinvolti nella morfogenesi dell’HCV sulla superficie delle goccioline lipidiche“.
Riepilogo dell’autore
“La morfogenesi e il rilascio del virus dell’epatite C (HCV) non sono ancora del tutto chiari. Qui descriviamo una nuova funzione pro-virale finora senza precedenti della proteina legante il guanilato umano 1 (GBP1) del gene stimolato dall’interferone (ISG). In contrasto con il presunto effetto antivirale, osserviamo che GBP1 favorisce la morfogenesi e il rilascio di HCV agendo come una piattaforma di assemblaggio sulla superficie delle goccioline lipidiche. Ciò estende la nostra conoscenza sulle funzioni di GBP1 e sul ciclo di vita dell’HCV e dovrebbe essere preso in considerazione per approcci curativi mirati all’immunità innata“.
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Questi risultati della ricerca gettano nuova luce sulla comprensione dell’interazione tra l’HCV e il fattore ospite umano GBP1. Potrebbero potenzialmente portare a nuovi approcci terapeutici per il trattamento delle infezioni da HCV che intervengono specificamente nelle interazioni tra GBP1 e il virus. I risultati dovrebbero essere presi in considerazione in particolare nell’applicazione di terapie a base di interferone.
Fonte:PLOS Pathogens
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