Efter att virus infekterat våra evolutionära förfäder fastnade bitar av virus-DNA i deras genom – och vi bär fortfarande runt på genetiska rester av dessa virus nu. Dessa delar av forntida inkräktare kallas endogena retrovirus och kan inte producera infektiösa virus hos människor, men de kan göra det hos möss om de inte hålls i schack.
Yale-forskare har nu avslöjat immuncellerna hos möss som hindrar dessa endogena retrovirus från att återaktiveras, och det visar sig att dessa celler kan känna igen alla typer av skadliga virus.
Resultaten, som publicerades den 8 november i tidskriften Science Immunology, utvidgar forskarnas förståelse för däggdjurens immunitet och kan leda till en slags bredspektrumvirusbehandling i framtiden, säger forskarna.
Från tidigare forskning visste forskarna att immunceller som kallas B-celler spelade en roll för att hålla endogena retrovirus inaktiva hos möss, efter att ha observerat att retrovirusen kunde ge infektiösa partiklar hos möss utan B-celler. Men vilka B-celler som var ansvariga – eftersom det finns flera olika typer – var fortfarande oklart.
”Vi ville identifiera de B-celler som binder till ytan på dessa endogena retrovirus”, säger Akiko Iwasaki, Sterling Professor of Immunobiology vid Yale School of Medicine och huvudförfattare till studien. ”Så vi använde ett tillvägagångssätt där vi lockar B-cellerna.”
För att göra detta tillverkade forskarna virusliknande partiklar som hade virusets skal men inget av det genetiska materialet, vilket gjorde dem ofarliga. I vissa av de tomma skalen satte forskarna in höljeproteiner, som utgör det yttre lagret av endogena retroviruspartiklar. Andra tomma skal hade alla andra proteiner och lipider som finns på ytan av dessa celltyper, men inget höljeprotein.
”Vi förde sedan in B-celler i dessa skal som lockbete och letade efter dem som bara band till höljeproteinerna och sorterade bort de celler som band till andra proteiner och lipider”, säger Iwasaki. ”Vi fann att det inte var de konventionella B-celler som de flesta immunologer studerar.
”De som band till höljeproteinet var B-1-celler, som är äldre immunceller som vi alla har och som anses vara ’medfödda’ i den meningen att de har egenskaper som kännetecknar både medfödd och adaptiv immunitet. B-1-celler producerar så kallade naturliga antikroppar av IgM-typ.”
Iwasaki är också professor i dermatologi och i molekylär-, cell- och utvecklingsbiologi vid Yales fakultet för konst och vetenskap, professor i epidemiologi vid Yale School of Public Health samt forskare vid Howard Hughes Medical Institute.
Forskarna fann sedan att B-1-cellerna band till sockerkedjor som var fästa vid höljeproteinet, sockermolekyler som var mycket mindre komplexa än de som finns på friska celler hos däggdjur.
”Av någon anledning uttrycker dessa virala höljen denna form av omogna terminala sockermolekyler som ser väldigt annorlunda ut jämfört med våra friska celler”, säger Iwasaki. ”Och det är det som dessa B-1-celler känner igen.”
Forskarna var nyfikna på om B-1-cellerna skulle känna igen kuvert från andra virus på samma sätt och testade flera, bland annat från SARS-CoV-2 (det virus som orsakar covid-19), influensa A-virus och HIV.
”I stort sett alla de höljevirus vi testade upptäcktes av de naturliga antikroppar som tillverkas av B-1-celler genom terminala sockermolekyler”, säger Iwasaki. ”Vi tror att detta är en grundläggande mekanism för hur medfödda B-celler känner igen kuvertvirus.”
Med sitt breda spektrum av virusigenkänning kan dessa celler utgöra ett användbart verktyg för att bekämpa virus, säger hon. Till exempel kan antikroppar som utvecklats för att efterlikna de som produceras av B-1-celler och deras förmåga att känna igen många typer av virus vara särskilt användbara under utbrott av nya virus för vilka människor ännu inte har behandlingar eller immunförsvar.
Iwasakis laboratorium studerar också mänskliga versioner av dessa celler. ”Det visar sig att människor har liknande medfödda B-celler som binder till ytsocker från virus”, säger Iwasaki. ”Så vi undersöker dem för att lära oss mer om dessa cellers specificitet.”
För mer information: Yexin Yang et al, A B cell screen against endogenous retroviruses identifies glycan-reactive IgM that recognizes a broad array of enveloped viruses, Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.add6608
