Zrozumieć i pokonać wirus Zika

Dr hab. Krzysztof Pyrć oraz dr hab. Piotr Suder i Joanna Ner z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Specjaliści z AGH opracowują metody, które pozwolą na analizę zmian zachodzących w komórce pod wpływem proteazy.

1 lutego 2016 r. WHO ogłosiło stan zagrożenia obejmujący cały świat, związany z zakażeniami wirusem Zika. Chociaż wirus ten znany jest już od 1947 r., do niedawna wydawało się, że infekcje u ludzi powoduje on sporadycznie, a choroba ma stosunkowo łagodny charakter. Objawy zakażenia ograniczają się zazwyczaj do gorączki, wysypki, zapalenia spojówek, bólu mięśni i stawów, złego samopoczucia oraz bólu głowy. Pierwsze sygnały świadczące o niebezpieczeństwie wystąpiły już w 2007 r., kiedy zanotowano niezwykle dużo przypadków zakażeń u ludzi na wyspach Polinezji Francuskiej. Prawdziwe zagrożenie pojawiło się jednak w roku 2015, kiedy wirus wywołał epidemie w obrębie Ameryk i wykazano, że może on powodować mikrocefalię u dzieci, których matki przeszły zakażenie w okresie ciąży jak również zespół Guillaina-Barréa u osób dorosłych.

Replikacja wirusa Zika odbywa się w bardzo specyficzny sposób. Po wniknięciu wirusa do komórki, na matrycy wirusowego RNA powstaje pojedyncze, duże białko. Jest ono nieaktywne i konieczne jest pocięcie go na niewielkie kawałki, z których każdy służy później jako element maszyny replikacyjnej lub element budulcowy dla nowych wirusów. Za proces cięcia w dużym stopniu odpowiedzialny jest jeden z regionów powstającego białka nazywany NS3. Zahamowanie jego aktywności prowadzi do całkowitego zatrzymania replikacji wirusa i powstrzymania zakażenia. Białka o podobnej aktywności powstają również w czasie replikacji innych wirusów, takich jak wirus zakaźnego zapalenia wątroby typu C czy wirus HIV. W ostatnich latach wykazano skuteczność leków hamujących aktywność białek podobnych do NS3 w leczeniu tych zakażeń i na trwałe znalazły one swoje miejsce w klinice. Co ciekawe, proteazy wirusowe odpowiadają również za modyfikację mikrośrodowiska zakażenia. Dzięki modulacji ścieżek przekazu sygnału, proteazy wirusowe zmieniają metabolizm komórki i hamują odpowiedź układu immunologicznego. Pozwala to na efektywną replikację patogenu i transmisję zakażenia.

Dr hab. Krzysztof Pyrć z dr Aleksandrą Milewską oraz mgr Agnieszką Dąbrowską - głównymi wykonawczyniami w projekcie.

W odpowiedzi na zagrożenie w postaci wirusa Zika oraz innych flawiwirusów prowadzimy badania, które mają na celu zrozumienie, w jaki sposób działa białko NS3 wirusa Zika i w jaki sposób zmienia nasze komórki. Uzyskane wyniki pozwolą lepiej zrozumieć, co dzieje się w ludzkim organizmie w czasie choroby, ale również w przyszłości mogą pozwolić na stworzenie nowych leków.

Projekt jest realizowany w ścisłej współpracy z zespołem dr hab. Piotra Sudera z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Specjaliści z AGH opracowują precyzyjne metody analityczne, które pozwolą na analizę zmian zachodzących w komórce pod wpływem proteazy, natomiast zespół wirusologiczny Virogenetics pod kierownictwem dr hab. Krzysztofa Pyrcia będzie starał się zrozumieć jaki wpływ na komórkę i organizm mają dane zmiany.

dr hab. Krzysztof Pyrć

Ukończył Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii na Uniwersytecie Jagiellońskim (2003). Stopień doktora nauk medycznych uzyskał na Uniwersytecie Amsterdamskim w Holandii (2007), a stopień doktora habilitowanego nauk biologicznych na Uniwersytecie Łódzkim (2013). Od powrotu do Polski jest pracownikiem Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Był kierownikiem licznych grantów badawczych NCN, FNP, NCBiR oraz MNiSW oraz grantów finansowanych przez firmy komercyjne. Aktywnie współpracuje z wieloma ośrodkami w Polsce i na świecie. Obecnie jest kierownikiem Pracowni Wirusologii w Małopolskim Centrum Biotechnologii UJ oraz profesorem UJ na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii. Autor ponad 60 publikacji w takich czasopismach jak Nature Medicine, Science Translational Medicine, PNAS, PloS Pathogens, Journal of Virology czy Journal of Immunology, które były cytowane w literaturze światowej prawie 2 tysiące razy. Twórca laboratoriów zakaźnych na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii oraz w Małopolskim Centrum Biotechnologii. Recenzent i ekspert w instytucjach finansujących naukę w Polsce i na świecie. Laureat licznych nagród, takich jak nagroda tygodnika Polityka, nagroda za najlepszą pracę doktorską w Holandii w latach 2005-2007 od Holenderskiego Towarzystwa do spraw Chorób Zakaźnych, stypendium dla wybitnych młodych naukowców. Twórca grupy badawczej, opiekun i promotor studentów i doktorantów.

Data publikacji: 05.02.2018