Das Mono -Virus aktiviert krebsbedingte Gene. Hier ist wie.

Eine Art von Herpesvirus, das Mono verursacht, kann in seltenen Fällen das Risiko für die Entwicklung bestimmter Krebsarten erhöhen. Und jetzt wissen Forscher, wie: Das Epstein-Barr-Virus (EBV) kann sich direkt an Bündel genetischen Materials in infizierten Zellen binden und nahe gelegene Gene "einschalten", die gesunde Zellen krebsartig machen, so eine neue Studie an menschlichen Zellen.

Nicht alle Menschen, die sich mit EBV infizieren, erkranken an Krebs. In seltenen Fällen kann das Virus laut der American Cancer Society das Risiko für die Entwicklung von Nasopharynxkrebs, Burkitt-Lymphom und bestimmten Magenkrebsarten erhöhen. Während weltweit mehr als 90% der Menschen an dem Virus erkranken, sind laut einem Bericht aus dem Jahr 2019 in der Zeitschrift Annual Review of Pathology nur etwa 1,5% der Krebsfälle mit der Infektion verbunden. Andere Viren, die das Krebswachstum antreiben, wie Hepatitis B und das humane Papillomavirus (HPV), dringen in die Genome ihres infizierten Wirts ein - EBV verfolgt jedoch einen anderen Ansatz, wie Forscher gerade herausgefunden haben.

Anstatt sich mit der Wirts-DNA zu verflechten, bindet die EBV-DNA so an die Oberfläche der Wirts-DNA, dass das Molekül seine Form ändert und krebsbedingte Gene in der Nähe aktiviert werden, so der Studienautor Patrick Tan, Executive Director des Genome Institute of Singapore und ein Professor an der Duke-NUS Medical School, erzählt in einer E-Mail. Die Studie, die am 27. Juli in der Zeitschrift Nature Genetics veröffentlicht wurde, zeigt auf, wo auf dem Wirtsgenom die virale DNA steckt.

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Das Verständnis dieses Prozesses könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, Medikamente und Gentherapien zu entwickeln, um die schädlichen Veränderungen des Virus rückgängig zu machen, teilte Rona Scott, Associate Professor für Mikrobiologie und Immunologie an der Louisiana State University Health Shreveport, die nicht an der Studie beteiligt war, in einer E-Mail mit.

"Die Identifizierung von Fußabdrücken (oder verräterischen Spuren) einer EBV-Infektion bei Krebs kann uns außerdem dabei helfen, festzustellen, ob EBV, das weltweit über 95% der Erwachsenen infiziert, zu anderen Krebsarten beiträgt, die noch nicht mit diesem Virus assoziiert sind", sagte sie.

Korrupte Zell-DNA

Während einige Details verschwommen bleiben, "ist der Zusammenhang zwischen EBV und bestimmten Krebsarten seit vielen Jahren bekannt", sagte Tan. Zum Beispiel wurde das Virus mit etwa 8 bis 10% der Magenkrebserkrankungen in Verbindung gebracht, die laut einer Aussage der Duke-NUS Medical School weltweit die dritthäufigste Todesursache bei Krebs sind.

Frühere Forschungen haben einen Weg erklärt, wie EBV Krebs antreibt: Das Virus löst chemische Reaktionen aus, bei denen molekulare Markierungen, die als Methylgruppen bekannt sind, auf Gene geklebt werden, und schaltet sie laut einem Bericht aus dem Jahr 2007 in der Zeitschrift Cancer Science ein oder aus. Eine Theorie war, dass diese sogenannten epigenetischen Modifikationen, dh Modifikationen "über" dem Genom, Gene deaktivierten, die normalerweise das Tumorwachstum unterdrücken würden.

Tan fragte sich jedoch, ob EBV auch die 3D-Struktur des Wirtsgenoms so verändert, dass das Krebsrisiko steigt.

Zellen verpacken DNA in organisierten Bündeln, die als "Chromatin" bezeichnet werden, wobei einige Gene im Bündel versteckt sind und von zellulären Maschinen, die diese Gene in Protein umwandeln, nicht erreicht werden können. Die Struktur von Chromatin bestimmt daher, welche Gene zu welchem ​​Zeitpunkt ein- oder ausgeschaltet werden können. Während dies ein hilfreicher Kontrollmechanismus in gesunden Zellen ist, können bestimmte Änderungen der Chromatinstruktur die Krebsentwicklung ankurbeln, so ein Bericht aus dem Jahr 2016 in der Zeitschrift Science - Tan und seine Kollegen dachten, EBV könnte das Wirtschromatin auf diese Weise verzerren.

Um dies herauszufinden, untersuchte das Team gesunde Magenzellen und krebsartige Magenzellen, die in Kultur gezüchtet wurden, sowie Zellen, die von Patienten mit EBV-bedingtem Magenkrebs entnommen wurden, um die Struktur ihres genetischen Materials zu vergleichen.

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Sie fanden heraus, dass EBV-DNA, ebenfalls in Chromatinbündel verpackt, direkt an bestimmte Stellen im Chromatin infizierter Magenzellen gebunden war. Die virale DNA klammerte sich nämlich an Regionen des Wirtsgenoms, die als genetische Enhancer bekannt sind und zur Aktivierung spezifischer Gene beitragen. Obwohl diese Enhancer in den untersuchten gesunden Zellen ausgeschaltet waren, schalteten sie sich als Reaktion auf eine EBV-Infektion ein und verstärkten die Aktivierung von krebsrelevanten Genen, insbesondere solchen, die das Zellwachstum und die Zellproliferation stimulieren. Bei Fehlregulation können diese Gene das Tumorwachstum ankurbeln.

"Wir waren definitiv sehr überrascht von den Ergebnissen", sagte Tan, da wir nicht erwartet hatten, dass das virale Genom direkt an der Umverdrahtung der Wirtszelle und der Kontrolle der von ihr gebauten Proteine ​​beteiligt ist.

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Selbst wenn die Autoren EBV aus infizierten Zellen entfernten, blieben die strukturellen Veränderungen, die das Virus an der Wirts-DNA vorgenommen hatte, erhalten. Der Befund stützt frühere Beweise dafür, dass EBV auf "hit-and-run" Weise zu Krebs beitragen kann, was bedeutet, dass selbst wenn Sie das Virus selbst eliminieren, die DNA der Zelle verändert bleibt und das Tumorwachstum weiter antreibt, sagte Scott.

Aber diese Theorie muss in zukünftigen Studien bestätigt werden, fügte Tan hinzu. Das Team möchte auch untersuchen, ob Gene, die durch diesen Prozess modifiziert werden, als neue Wirkstofftargets zur Behandlung von EBV-bedingten Krebserkrankungen dienen können, sagte er.

Vielleicht bestimmen andere Faktoren, wie die angeborene Abwehrkräfte, die die Zellen gegen Viren einsetzen, welche Gene EBV manipulieren kann und bei welchen Menschen, obwohl dies ebenfalls bestätigt werden muss, fügte Scott hinzu.

Bei vielen EBV-Infektionen führt das Virus seinen Lebenszyklus in Immunzellen durch, die als B-Zellen und Epithelzellen bezeichnet werden und die Oberflächen des Körpers "ohne große Konsequenzen" für die Gesundheit der infizierten Person auskleiden, so Scott. In den Fällen, in denen das Virus zu Krebs beiträgt, könnte die Untergrabung seiner Fähigkeit, die Wirts-DNA umzuformen, ein kritischer Behandlungsweg sein, sagte sie.