Novel Means to Target Human Papillomavirus Infection

Abstract

Peaaegu kõik inimesed nakatuvad oma eluaja jooksul Inimese papilloomiviirusega (HPV), mille erinevaid tüüpe on tänaseks kirjeldatud rohkem kui 200. Suur osa HPV nakkusi möödub kas asümptomaatiliselt või tekivad selle käigus healoomulised vohandid (soolatüükad), mis on küll ebameeldivad, aga mitte eluohtlikud ning üldiselt immuunsüsteemi abil „kaovad“. Soolatüügaste ravimiseks on eestlastel juba ammusest ajast efektiivsed viisid välja töötatud: tuleb neid lihtsalt hõõruda vastu midagi, mida valgustab täiskuu. Siiski võib püsiv HPV nakkus viia aga mitmesuguste pahaloomuliste kasvajate tekkeni; kõige levinumaks on emakakaelavähk, mille tagajärjel hukkub igal aastal sadu tuhandeid naisi. Enamike kõige ohtlikumate HPV tüüpide nakkusi on võimalik ennetada vaktsineerimisega, kuid efektiivne ravi käimasoleva infektsiooni tõkestamiseks puudub. Tänapäeval identifitseeritakse uusi ravimeid läbi keemiliste ainete raamatukogude, mis sisaldavad tuhandeid ühendeid, sõeluuringute. Klassikalised HPV replikatsiooni mõõtmise meetodid selliseid uuringuid teha ei võimalda. Antud töö käigus loodi mudelsüsteem, mis võimaldab hinnata tuhandete keemiliste ühendite mõju HPV replikatsioonile, kasutades lihtsalt mõõdetavaid reportergeene Renilla ja Firefly lutsiferaas. Seda süsteemi kasutades identifitseeriti viis keemilist ühendid, mis tõkestavad spetsiifiliselt vähki tekitavate HPV-de replikatsiooni. Nende ühendite analüüsi tulemusena kirjeldati ka uudsed märklaudvalgud, mis on hõlmatud HPV replikatsioonikompleksi ning mille inhibeerimiseks disainitud ravimid võimaldavad tõkestada viiruse infektsiooni.

Most individuals at some point during their life will be infected with Human Papillomaviruses (HPVs). Usually the infection is asymptomatic or results in the formation of benign lesions like warts, which will be cleared by the immune system. However, in rare cases, infection with High-risk HPVs becomes persistent and can eventually cause various carcinomas, most commonly cervical carcinomas. There are more than half a million new cervical carcinoma cases diagnosed every year. HPV infection could be prevented through vaccination but there is no cure against an ongoing infection. Drug development usually begins by screening chemical libraries containing thousands of compounds, against the target of interest. This kind of screening requires specific assay systems. Most important outcome of this work was the development of such a model system for anti-HPV drug screening. This system uses easily quantifiable reporter genes Renilla and Firefly luciferase to describe the effect of the compound on HPV replication. Using this system five new compounds specifically inhibiting the replication of High-risk HPVs. Analyses of the target proteins of those compounds revealed new pathways which are absolutely necessary for HPV replication; and which could be used as targets when designing new anti-HPV compounds.