26. oktoobril kell 14.15 kaitseb Ailar Omler biomeditsiini tehnoloogia erialal doktoritööd "From Barmah Forest Virus to Host RNA-Derived PAMPs: Divergent Replicase Functions and Conserved Innate Immune Activation by Alphavirus Replicases" ("Barmah Forest viirusest peremeesraku RNA päritolu PAMP-ideni: alfaviiruste replikaaside eristuvatest funktsioonidest ning replikaaside konserveerunud omadusest aktiveerida kaasasündinud immuunvastust").
Juhendaja:
professor Andres Merits, Tartu Ülikool
Oponent:
professor Jolanda M. Smit, University Medical Center Groningen, Holland
Alfaviirused on väikesed RNA genoomiga viirused, mis on levinud ülemaailmselt. Peamiselt levivad need sääskedega ning paljud alfaviirused põhjustavad inimestel haigusi. Nakkuse korral võib esineda kergemaid haigussümptomeid, aga alfaviirused võivad põhjustada ka rasket ja kroonilist artriiti või surmavat entsefaliiti. Ajalooliselt on ohtlikumaid alfaviiruseid peetud (lähis)troopiliste piirkondade mureks, kuid käesoleval sajandil on näiteks algselt Aafrikast pärit artriiti põhjustav chikungunya viirus kanda kinnitanud Aasias ja Ameerikas ning kohalikke nakkuspuhanguid on esinenud juba Euroopa lõunapoolsemates piirkondades. Ulatusliku leviku on taganud inimeste laialdane reisimine ja viiruse kandjateks sobivate sääskede esinemine uutes piirkondades. Kliimamuutuste tagajärjel eeldatakse selliste sääseliikide üha suuremat põhjapoolsemat levimist. Alfaviiruste põhjustatud haiguste leevendamiseks spetsiifilisi ravimeid saadaval pole, aga kaks alfaviiruste vastast vaktsiini on juba saadaval, mõlemad chikungunya viiruse vastu. Vaktsiine ühegi teise meditsiiniliselt olulise alfaviiruse vastu pole.
Kliiniliselt oluline on ka Austraalias leviv Barmah Forest viirus (BFV), mis nakatunud inimestel põhjustab palavikku, peavalu, lihas- ja liigesvalusid ja ulatuslikku nahalöövet. Käesolevas töös lõime loodusliku BFV variandi genoomijärjestuse põhjal laboratoorse viirusklooni, et uurida lähemalt selle fülogeneetiliselt eristuva alfaviiruse molekulaarbioloogiat. Peamine fookus töös oli viiruse replikaasi, ehk viiruse RNA paljundamise eest vastutava masinavärgi uurimisel. Laboratoorse viiruse klooni kasutamisel tuvastasime funktsionaalse seose replikaasi valgu nsP2 ja ühe varasemalt käsitlemata nsP4 valgu piirkonna vahel. BFV-le unikaalselt omase leiuna täheldasime valgu nsP3 ümberpaiknemine rakutuuma. Viiruse genoomi muutmine võimaldas katseliselt kinnitada, et nsP3 paiknemine rakutuuma annab BFV-le selge kasvueelise, kuid pole viiruse elumuseks määrava olulisusega. Näitasime ka, et BFV replikaas on võimeline rakkudes aktiveerima kaasasündinud immuunvastust viiruslike RNA matriitside puudumisel. See on nähtus, kus alfaviiruse replikaas paljundab peremeesraku päritolu RNA-sid ja sünteesib RNA-d, mis on tuvastatavad raku ohuretseptorite poolt. Katsetest 11 erineva alfaviiruse replikaasiga järeldasime, et kõik replikaasid pole võrdselt võimekad selliseid RNA-sid tootma, kuid tõenäoliselt on tegu perekonnale universaalse omadusega. Täheldasime erinevusi ka sama viiruse erinevate looduslike variantide replikaaside vahel, mis võib osalt seletada erinevusi põhjustatavates sümptomites.
Töö tulemused avardasid alusteadmisi nii alfaviiruste replikatsiooni mitmekesisusest kui ka ühistest omadustest interaktsioonil peremeesorganismiga, mida on oluline mõista spetsiifiliste ravimite ja vaktsiinide arendamisel. Alfaviiruste replikatsiooni masinavärki kasutatakse mõnedes kaasaegsetes vaktsiinides antigeeni tootmise tagamiseks ning asjaolu, et alfaviiruste replikaasid ärgitavad immuunvastust ka viiruslike matriitside puudumisel, võib olla oluline element selliste vaktsiinide väljatöötamisel ja tõhustamisel.
