Bagaimana virus kuno menyebabkan MS dan penyakit neurologis lainnya?
Virus kuno telah meninggalkan jejak dalam DNA kita. Para peneliti percaya ini berkontribusi pada kondisi neurologis. Bisakah menghambat penumpang viral kita membuka jalan bagi perawatan di masa depan?
Unsur transposabel, yang oleh para ilmuwan juga disebut transposon atau gen pelompat, adalah bentangan DNA yang memiliki kemampuan untuk bergerak di sekitar genom kita.
Para ilmuwan dapat melacak kembali satu jenis transposon - human endogenous retroviruses (HERVs) - hingga retrovirus kuno yang menyisipkan dirinya ke dalam genom manusia jutaan tahun yang lalu. HERV membentuk sekitar 8% dari DNA kita.
Beberapa HERV memegang fungsi penting selama proses seperti perkembangan embrio. Tetapi kebanyakan HERV tidak aktif, dibungkam oleh modifikasi DNA.
Namun, dalam artikel ulasan terbaru di Batasan dalam Genetika, para peneliti dari Universitas Heinrich Heine di Dusseldorf, Jerman, merinci bagaimana beberapa HERV dapat diaktifkan kembali dan mendatangkan malapetaka di otak dan sistem saraf pusat kita.
HERV pada penyakit neurologis
Kembali pada tahun 1989, Hervé Perron, saat itu di Universitas Grenoble di Prancis, adalah orang pertama yang mengidentifikasi keberadaan partikel virus dalam kultur sel yang diisolasi dari cairan serebrospinal (CSF) dari seseorang dengan multiple sclerosis (MS). Dia kemudian menemukan bahwa ini berasal dari transposon yang disebut HERV-W.
Aktivasi HERV yang tidak aktif ini menghasilkan reaksi kekebalan. RNA dan protein HERV-W envelope (ENV) ditemukan pada peningkatan kadar serum dan CFS pada orang dengan MS, tetapi jarang pada mereka yang tidak memiliki kondisi tersebut.
“Menghubungkan reaktivasi HERV ini dengan serangan autoimun pada MS, ditemukan bahwa protein HERV dapat memicu respon imun terhadap myelin, yang memicu penyakit mirip MS pada model tikus,” jelas Patrick Kuery, profesor neurodegenerasi dan penulis tinjauan senior.
Beberapa pemicu dapat mengaktifkan kembali HERV. Salah satunya adalah infeksi virus umum, seperti virus Epstein-Barr yang menyebabkan infeksi mononukleosis, dan anggota keluarga virus herpes lainnya.
Penelitian juga menunjukkan bahwa mediator sistem kekebalan dan faktor lingkungan, seperti diet dan obat-obatan, dapat mengaktifkan kembali HERV, meskipun ada bukti terbatas pada saat ini.
MS bukan satu-satunya penyakit neurologis di mana para ilmuwan mencurigai keterlibatan HERV. Sejumlah penelitian telah mengimplikasikan pengaktifan kembali HERV-K pada amyotrophic lateral sclerosis (ALS), suatu bentuk penyakit neuron motorik.
Mengenai skizofrenia, kasusnya kurang jelas.
"Protein HERV telah dilaporkan meningkatkan ekspresi gen terkait skizofrenia dalam sel otak manusia yang dibiakkan," jelas Kuery. "Namun, penelitian pada skizofrenia [pasien] menunjukkan perubahan yang tidak konsisten dalam ekspresi HERV dalam darah, CSF, dan jaringan otak postmortem dibandingkan dengan kontrol yang sehat."
Dapatkah menonaktifkan HERV meningkatkan MS?
Pada MS, sistem kekebalan menyerang mielin, lapisan pelindung yang melapisi banyak neuron di sistem saraf pusat.
Memperbaiki kerusakan mielin ini dengan membiarkan sel-sel di SSP untuk meremielinasi neuron dapat membuktikan strategi yang efektif untuk mengobati MS.
Sejak mengidentifikasi HERV-W pada pasien MS, Perron ikut mendirikan perusahaan farmasi GeNeuro dan mengembangkan antibodi monoklonal yang disebut GNbAC1 yang menargetkan protein HERV-W ENV. Para ilmuwan saat ini sedang menguji antibodi tersebut dalam uji klinis.
Dalam makalah terbaru yang diterbitkan di Prosiding National Academy of Sciences of the United States, Kuery, Perron, dan rekannya menggali lebih dalam tentang mekanisme yang menghubungkan HERV-W ke MS.
Tim menemukan sel-sel yang mengandung protein HERV-W ENV di dekat neuron di jaringan otak pasien MS, terutama di area yang mengandung lesi MS kronis dan akut.
Dr. Tobias Derfuss, seorang profesor dalam neuroimunologi klinis di Universitas Basel di Swiss, adalah peneliti utama dari salah satu uji klinis yang menyelidiki penggunaan GNbAC1 di MS dan anggota komite pengarah untuk uji coba lebih lanjut.
Menulis di Kemajuan Terapi dalam Gangguan Neurologis, Dr. Derfuss berkomentar: "Pendekatan pengobatan GNbAC1 dan konsep patofisiologi terkait HERV di MS tetap kontroversial."
Ia menjelaskan bahwa hasil uji klinis yang menyelidiki GNbAC1 untuk pengobatan MS menunjukkan bahwa antibodi tersebut tidak mencegah sistem kekebalan menyerang mielin, artinya tidak mencegah MS.
Sebaliknya, antibodi dapat memulai remyelination.
“Data farmakodinamik dan pencitraan tidak mengungkapkan efek imunomodulator apa pun dari GNbAC1. Perubahan MRI selama studi fase IIb dengan GNbAC1 kompatibel dengan remyelination. ”
Dr. Tobias Derfuss
MS adalah penyakit yang kompleks, dan para ilmuwan tidak sepenuhnya memahami biologi HERV. Terapi yang memodifikasi HERV mungkin terbukti menjadi pengobatan yang menjanjikan untuk orang yang hidup dengan MS, tetapi potensi sebenarnya masih harus dilihat.
