Mono -virus aktiverar cancerrelaterade gener. Här är hur.

En typ av herpesvirus, ett som orsakar mono, kan i sällsynta fall höja risken för att utveckla vissa typer av cancer. Och nu vet forskare hur: Epstein-Barr-viruset (EBV) kan direkt låsa sig på buntar av genetiskt material i infekterade celler och slå på "närliggande gener som gör att friska celler är cancerösa, enligt en ny studie i mänskliga celler.

Inte alla som blir smittade med EBV fortsätter att utveckla cancer; men i sällsynta fall kan viruset öka människors risk att utveckla nasofaryngeal cancer, Burkitt lymfom och vissa magcancer, enligt American Cancer Society. Medan mer än 90% av människorna fångar viruset över hela världen, är endast cirka 1,5% av cancerfallen kopplade till infektionen, enligt en rapport från 2019 i tidskriften Annual Review of Pathology. Andra virus som driver cancertillväxt, till exempel hepatit B och humant papillomvirus (HPV), gör det genom att snurra sig in i genomerna hos deras infekterade värd - men EBV tar ett annat tillvägagångssätt, fann forskare just.

I stället för att sammanfoga med värd-DNA binder EBV-DNA sig till värdens DNA-yta på ett sätt som får molekylen att ändra form, och som aktiverar cancerrelaterade gener i närheten, studerar författaren Patrick Tan, verkställande direktör för Genome Institute of Singapore och en professor vid Duke-NUS Medical School, berättade i ett e-postmeddelande. Forskningen, publicerad 27 juli i tidskriften Nature Genetics, pekar ut var på värdgenomet de virala DNA-grepparna håller.

Relaterad: 7 udda saker som ökar din risk för cancer (och 1 som inte gör det)

Att förstå denna process kan göra det möjligt för forskare att utveckla läkemedel och genterapier för att ångra virusets skadliga modifieringar, berättade Rona Scott, docent i mikrobiologi och immunologi vid Louisiana State University Health Shreveport, som inte var inblandad i studien, i ett e-postmeddelande.

Dessutom kan "identifiering av fotavtryck [eller markeringsmärken] av EBV-infektion i cancer hjälpa oss att avgöra om EBV, som infekterar över 95% av vuxna världen över, bidrar till andra cancerformer som ännu inte är associerade med detta virus," sade hon.

Skada cell-DNA

Medan vissa detaljer förblir otydliga, "har kopplingen mellan EBV och vissa typer av cancer varit känd i många år," sade Tan. Till exempel har viruset kopplats till cirka 8% till 10% av magcancer, som tillsammans står som den tredje ledande orsaken till cancerdöd globalt, enligt ett uttalande från Duke-NUS Medical School.

Tidigare forskning förklarade ett sätt EBV drivs cancer: Viruset utlöser kemiska reaktioner som sticker molekylär etiketter som kallas metylgrupper på gener, sätter dem på "eller" av "enligt en rapport från 2007 i tidskriften Cancer Science. En teori var att dessa så kallade epigenetiska modifikationer, vilket betyder modifieringar "ovanpå" genomet, funktionshindrade gener som normalt skulle undertrycka tumörtillväxt.

Men Tan undrade om EBV också förändrade värdgenomets 3D-struktur på sätt som ökar risken för cancer.

Celler paketerar DNA i organiserade buntar som kallas "kromatin", med vissa gener som är instoppade inuti bunten, ouppnåeliga av cellulära maskiner som översätter dessa gener till protein. Chromatins struktur bestämmer därför vilka gener som kan slås på eller av och vid vilken tidpunkt. Även om detta är en hjälpsam kontrollmekanism i friska celler, kan vissa förändringar i kromatinens struktur stimulera cancerutvecklingen, enligt en rapport från 2016 i tidskriften Science - Tan och hans kollegor trodde att EBV kanske kan varpa värdkromatin på detta sätt.

För att ta reda på det undersökte teamet friska magsceller och cancerformiga magceller som odlats i kultur, liksom celler som provtagits från patienter med EBV-relaterade magcancer, för att jämföra strukturen i deras genetiska material.

Relaterad: De 12 dödligaste virusen på jorden

De fann att EBV-DNA, också förpackat i kromatinknippar, bundet direkt till specifika fläckar i kromatinet hos infekterade magceller. Nämligen fastnar det virala DNA: t på regioner i värdgenomet känt som genetiska förstärkare, som hjälper till att aktivera specifika gener. Även om de stängdes av i de friska cellerna som togs in, slog dessa förstärkare på som svar på EBV-infektion och ökade aktiveringen av cancerrelaterade gener, särskilt sådana som stimulerar celltillväxt och spridning, konstaterade författarna. När dysregleras kan dessa gener stimulera tumörtillväxt.

"Vi blev definitivt mycket förvånade över resultaten," eftersom vi inte förväntade oss att det virala genomet skulle delta direkt i att koppla om värdcellen och kontrollera vilka proteiner den bygger, sa Tan.

-Going viral: 6 nya fynd om virus

-11 (ibland) dödliga sjukdomar som hoppade över arter

-10 gör och gör inte för att minska din risk för cancer

Även när författarna avlägsnade EBV från infekterade celler förblev de strukturella förändringarna som viruset gjorde för att vara värd-DNA. Fyndet stöder tidigare bevis för att EBV kan bidra till cancer på ett "hit-and-run" -sätt, vilket innebär att även om du eliminerar viruset i sig förblir cellens DNA förändrat och fortsätter att driva tumörtillväxt, sade Scott.

Men den teorin måste bekräftas i framtida studier, tillade Tan. Teamet syftar också till att studera om gener som modifieras genom denna process kan tjäna som nya läkemedelsmål för att behandla EBV-relaterade cancerformer, sade han.

Kanske andra faktorer, som de medfödda försvar cellerna använder mot virus, avgör vilka gener EBV kan manipulera och i vilka människor, men det måste också bekräftas, tilllade Scott.

I många EBV-infektioner genomför viruset sin livscykel som är undanstoppad i immunceller som kallas B-celler och epitelceller, vilka linjer ytor i kroppen, "utan mycket konsekvens" för den smittade personens hälsa, konstaterade Scott. Men i de fall då viruset bidrar till cancer, kan undergräva dess förmåga att omforma värd-DNA: t vara en kritisk behandlingsväg, sa hon.