Mucyny i wirusy grypy: nowy kierunek badań w ramach projektu ONEMuc

Freie Universität Berlin uczestniczy w ogólnoniemieckim projekcie konsorcyjnym „ONEMuc – Respiratorischer Mucus als One-Health-Schnittstelle”. Celem zaplanowanego na pięć lat przedsięwzięcia jest pogłębione poznanie warstwy śluzu w drogach oddechowych jako naturalnej bariery ochronnej przed infekcjami wirusowymi, a także opracowanie na tej podstawie nowych strategii prewencji i oceny ryzyka przyszłych pandemii. Cały projekt jest finansowany przez BMFTR kwotą 4,3 mln euro i stanowi część linii finansowania „Pandemieprävention und -reaktion im Rahmen eines One-Health-Ansatzes”. Subprojekt realizowany przez Freie Universität Berlin otrzyma około 1 mln euro dofinansowania na okres pięciu lat.

W centrum berlińskiego subprojektu znajdują się tzw. mucyny, czyli kluczowe składniki śluzu dróg oddechowych. Badacze analizują, w jaki sposób skład, budowa oraz struktury cukrowe tych mucyn decydują o tym, czy wirusy układu oddechowego – zwłaszcza wirusy grypy – mogą się przyłączać, przemieszczać lub zostać unieszkodliwione.

Wiadomo już, że śluz dróg oddechowych wiąże wirusy, silnie ogranicza ich ruchliwość, a tym samym może zapobiegać zakażeniom lub opóźniać ich rozwój. Nauka wciąż jednak dysponuje ograniczoną wiedzą na temat tego, które parametry molekularne kontrolują tę funkcję barierową oraz jak różni się ona pomiędzy gatunkami gospodarzy, poszczególnymi osobnikami czy warunkami środowiskowymi.

„Traktujemy mucus jako aktywną, regulowaną barierę oraz biologiczny interfejs między człowiekiem, zwierzęciem i środowiskiem – a nie jedynie jako bierną warstwę śluzu” – wyjaśnia kierownik subprojektu, Juniorprofessor für Biopharmazeutika am Institut für Pharmazie der Freien Universität Berlin, Prof. Dr. Daniel Lauster. „Takie rozumienie otwiera nowe możliwości wczesnego rozpoznawania transmisji wirusów oraz celowego opracowywania profilaktycznych koncepcji barierowych”.

Interdyscyplinarne badania konsorcyjne w Berlinie

Zespół kierowany przez Daniela Laustera łączy najnowocześniejsze metody biofizyczne służące do ilościowej analizy ruchu cząstek wirusowych z metodami biochemicznymi i analitycznymi wykorzystywanymi do strukturalnej charakterystyki próbek śluzu pochodzących od różnych gatunków gospodarzy.

Analiza glikozylacji mucyn w wysokiej rozdzielczości prowadzona jest w ścisłej współpracy metodologicznej z Prof. Dr. Kevinem Pagelem z Institut für Chemie und Biochemie der Freien Universität Berlin, który wnosi do projektu kompetencje w zakresie spektrometrii mas oraz glycomics.

Do najważniejszych partnerów współpracujących w ramach subprojektu należą również wirusolożka Dr. Julia Port z Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, która rozwija funkcjonalne modele transmisji, a także Charité – Universitätsmedizin Berlin, Friedrich-Loeffler-Institut, Robert Koch-Institut oraz GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung.

Dane molekularne i biofizyczne uzyskane w berlińskim subprojekcie będą wykorzystywane w funkcjonalnych testach transmisji prowadzonych w Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung i staną się podstawą nowych modeli oceny ryzyka zoonotycznego. W perspektywie długoterminowej projekt ONEMuc ma doprowadzić do opracowania platform diagnostycznych, profilaktycznych preparatów barierowych oraz syntetycznych modeli mucus – rozwiązań o bezpośrednim znaczeniu dla public health i przygotowania na przyszłe pandemie.

Cały projekt konsorcyjny „ONEMuc – Respiratorischer Mucus als One-Health-Schnittstelle” jest finansowany przez BMFTR łączną kwotą 4,5 mln euro w ramach linii finansowania „Pandemieprävention und -reaktion im Rahmen eines One-Health-Ansatzes”. Rzecznikiem projektu jest Christian Sieben, profesor w Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) w Brunszwiku. W realizację całego przedsięwzięcia zaangażowane są instytucje partnerskie z Berlina, Brunszwiku, Greifswaldu i Poczdamu, a projektowi towarzyszy FUB Innovation, platforma transferu i tworzenia spółek spin-off Freie Universität Berlin.