Forskare har identifierat en region på den långa armen av människans kromosom 21 med höga odds – minst 1 000 till 1 – för att vara kopplad till känslighet för kallsår. Forskarna säger vidare att de har identifierat sex specifika gener i den kromosomala regionen som kandidater för att göra människor benägna att drabbas av utbrott av förkylningssår (även kallade ”feberblåsor”). Förkylningssår uppstår när herpesviruset reaktiveras från sitt lugna tillstånd i nerverna och infekterar läpparna, näsan eller ansiktet.
Upptäckten av den troliga kopplingen kan leda till utveckling av nya läkemedel som minskar frekvensen av herpesutbrott, enligt John D. Kriesel, MD, Kriesel, som är den författare som har skrivit studien och är docent i forskning vid U School of Medicine’s Division of Infectious Diseases.
”En eller flera av dessa gener kan vara utmärkta mål för nya läkemedel för att minska antalet herpesutbrott”, säger Kriesel. Maurine R. Hobbs, Ph.D., forskarassistent i avdelningen för endokrinologi och metabolism, är studiens första författare.
Det finns två typer av herpes simplex-virus. Typ 1 (HSV-1) är ansvarig för den stora majoriteten av förkylningssår, den vanligaste återkommande virusinfektionen hos människor, samt herpes keratits, en ögoninfektion som kan leda till ärrbildning på hornhinnan och blindhet. Majoriteten av den amerikanska befolkningen är infekterad med HSV-1, även om miljontals människor inte uppvisar några symtom. Ändå kommer minst 40 procent av befolkningen att uppleva minst ett förkylningsår någon gång under sitt liv.
Herpes simplex virus typ 2 (HSV-2) är den primära orsaken till genital herpes och infekterar uppskattningsvis 17 procent av den amerikanska befolkningen eller cirka 50 miljoner människor. Mellan 5 och 10 miljoner människor i denna grupp har erkända fall av genital herpes.
För att söka efter gener för känslighet för förkylningssår använde U-forskarna kopplingsanalys, som spårar genetiska markörer i familjer för att identifiera regioner på kromosomer som hyser sjukdomsgener. När genetiska mutationer förs vidare från förälder till avkomma förs också genetiska markörer nära sjukdomsgenen vidare. Genom att identifiera markörer som delas av familjemedlemmar kan forskarna lokalisera regioner på kromosomerna där gener som är ansvariga för sjukdom kan finnas. U of U-studien var den första helgenomstudie av herpes simplex-virus som använde sig av kopplingsanalys.
Forskarna studerade 421 personer från 39 stora Utah-familjer. Familjerna ingår i en genomisk studie som kallas Utah Genetic Reference Project. Deltagarna grupperades efter hur ofta de upplevde utbrott av förkylningssår:
- Frekvent drabbade–HSV-1-infekterade och två eller fler utbrott årligen (89 deltagare)
- Mildt drabbade–HSV-1-infekterade och två eller färre utbrott årligen (111)
- Unaffekterade–HSV-1-infekterade men hade aldrig upplevt något utbrott (85)
- Okända eller HSV-infekterade–kan inte kategoriseras (146)
Forskarna jämförde grupperna ”ofta drabbade” och ”opåverkade” (båda visade sig vara HSV-1-infekterade) för att möjliggöra största möjliga skillnad i uttrycket av utbrott. Deltagare som inte kunde kategoriseras uteslöts från länkningsanalysen, liksom de 111 lindrigt drabbade personerna. När alla genetiska data hade samlats in fastställde en matematisk analys att oddsen för en koppling mellan förkylningssår och den långa armen av kromosom 21 var minst 1 000-till-1.
Den sannolika genetiska kopplingen är inte den enda komponent som tros utlösa reaktivering av HSV och förkylningssår. Miljöfaktorer som feber, vind och solbränna tros också spela en roll. Virusfaktorer, som stam och börda av latent infektion, påverkar troligen också frekvensen av HSV-utbrott.
Forskarna inledde studien utan några förutfattade meningar om vilka regioner av det mänskliga genomet som skulle kunna vara kopplade till känslighet för kallsår, säger Kriesel. Därför kom kopplingen till den långa armen av kromosom 21 som en överraskning. ”Vi började inte med tanken att särskilda gener var viktiga i sökandet”, sade han. ”Det bidrog till att säkerställa en opartisk studie och ledde till ett helt oväntat resultat på kromosom 21.”
Nu undersöker Kriesel, Hobbs och deras kollegor de sex kandidatgenerna för mottaglighet för att ta reda på vilka som är relaterade till förkylningssår. Tre av dessa gener ser särskilt lovande ut att studeras.
”Att hitta ett läkemedelsmål för att minska frekvensen av förkylningssår skulle vara ännu mer värdefullt om vi kunde utvidga våra studieresultat till att omfatta genital herpes eller herpes keratit”, säger Kriesel, ”och det är något som jag skulle vilja göra.”
Studien finns för närvarande tillgänglig på webbplatsen för Journal of Infectious Diseases och kommer att publiceras i tryckt form i numret av den 1 februari.
Samman med Kriesel och Hobbs är medförfattarna till studien Mark F. Leppert, Ph.D., professor och ordförande för avdelningen för humangenetik, Brandt B. Jones (B.S., senior research scientist), avdelningen för infektionssjukdomar, och Brith E.M. Otterud (B.S., dataproffs), avdelningen för humangenetik.