包括亚利桑那大学免疫生物学系的Felicia Goodrum在内的一个国际合作机构的研究人员研究了大多数人都携带有的人类疱疹病毒在感染时是如何打包它的遗传信息。
这些发现提高了开发代替现有药物的更具针对性治疗方法的机会，现有的药物并不总是有效或伴有副作用。
专家估计，60%到90%的世界人口携带有人类巨细胞病毒（CMV），这是感染人类的八种疱疹病毒中的一种。
在健康个体中，病毒处于休眠状态，并不会引起明显的疾病。然而，当免疫系统尚未成熟的胎儿和免疫功能受损的个体感染了此类病毒，风险就会很大。
巨细胞病毒是导致出生缺陷的主要原因。在美国每150个新生婴儿中就有一个受到该病毒的影响，最常见的结果是听力损失，它还会引起认知或生理异常以及脑瘫。一旦感染，该病毒会在体内潜伏一生，并在免疫系统受抑制时突然爆发，例如在艾滋病患者、移植患者和经受高强度化疗的癌症患者体内爆发。
Goodrum与德国和以色列的研究人员共同开展了此项研究，研究发表在科学杂志《美国科学院院报》（PNAS）。
研究人员调查了一个人类细胞中最基本的部分是如何调节巨细胞病毒的：遗传信息的打包和存储机制。对病毒休眠期到激活期之间病毒DNA在人类宿主细胞中的表现的了解，为发展防止病毒“觉醒”并诱发疾病的药物提供了基础。
“人类免疫系统是非常复杂的，这种病毒设法悄悄融入我们的生理以确保自身生存的方式是一个不小的壮举，” Goodrum说，他同时还是亚利桑那大学BIO5研究中心的成员。
Goodrum 还说：“巨细胞病毒精通人类细胞生物学。从蛋白质的DNA蓝图转录到蛋白质的制造，从细胞分裂到细胞新陈代谢，该病毒调整了所有的过程。”
她解释说，对人类细胞生物学的精通是该病毒的疫苗如此难以研制的原因，目前还没有办法去根除它。Goodrum指出，像Epstein-Barr病毒或水痘这样的其他疱疹病毒的感染都是显而易见的，但对巨细胞病毒来说情况并非如此。
“从病毒的角度来看，这是对人类细胞生物学的极度精通——在人们毫无察觉的情况下完成感染，”Goodrum说。
“要想制定更有效的抗病毒策略，我们必须了解该病毒感染的生物学原理，以及该病毒是如何能够潜伏一生的，”她说。“我们正试图了解我们的细胞机制是如何被该病毒利用的，并开发药物来控制它。”
每个人体细胞内都有一个大约6英尺长的DNA序列，在其核内存放并被称为组蛋白的蛋白质紧紧包裹着。这样的一个遗传物质的打包被称为染色体。
“你可以把组蛋白想象成一个线轴，而缠绕着线轴的DNA就组成了这个序列，”Goodrum说。“这样就实现了两个重要的目标：首先，它浓缩了DNA，使其能够打包进细胞核中；第二，它为细胞提供了一种机制来调节编码在DNA上的基因的活动。”
Goodrum解释说，组蛋白和DNA之间的联系是非常动态的，这种联系作为细胞利用的一个关键机制来控制基因的表达与否。
例如，当DNA紧紧缠绕着组蛋白时，是无法接近在被称为转录的过程中专门制造基因拷贝的一种酶的，转录后就会作为蓝图来制造蛋白质。
“当像巨细胞病毒的一种病毒感染我们的细胞时，它的DNA就会被组蛋白包裹，就好像它的DNA是我们细胞自身的DNA一样。”Goodrum说。
“问题是，这是如何发生的，该病毒在此过程中有选择的余地吗？我们的工作是描绘出病毒DNA染色体周围的组蛋白的分布，并展示该病毒是如何编码一种机制来重组这些组蛋白，以有利于病毒染色体的基因表达。”
德国雷根斯堡大学医学微生物学和卫生学研究所的Michael Nevels说：“既然我们已经确定了核小体的位置，我们就可以研究如何调节转录，其他人可以借此开始开发治疗方法。”
例如，如果研究人员可以识别在此过程中发挥重要作用的分子，他们就可以设计针对这些分子的新药物。
“既然我们无法消除该病毒，我们的目标就是保持对它的检查，”Nevels说，他与以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的Eran Segal和Einat Zalckvar一起领导了这项研究。
“这个想法是要在DNA结构水平上锁定该病毒，减少其基因活动，使其回到休眠状态，”Nevels说。
该研究中认定的一种这样的目标分子是被称为IE1的病毒蛋白。因为它调节了这种病毒DNA的打包和解包，它可能成为新治疗方法的一个潜在目标。
意识到实现这一目标前还有更多必要的步骤，Nevels说：“如果我们可以抑制IE1，该病毒的基因组会被组蛋白更紧密地包裹着，这样就减少了与DNA的接触并防止基因变得活跃。”
另一个策略走的是相反的方向，通过故意唤醒休眠状态中的病毒，使它暴露在抗病毒药物的攻击中。这可能会成为即将进行器官移植的患者的一个选择，因为器官移植需要免疫抑制药物以防止新器官被排斥。抑制免疫系统会使病毒被重新激活。
“有些抗病毒药物能够锁定活跃的、复制的病毒，但他们不能锁定潜伏的病毒，因为在潜伏状态下，它就只是细胞核内的一段DNA，”Goodrum说。“在那些病人进入一种免疫抑制状态前，你能够锁定病毒宿主并强迫病毒脱离潜伏期。”
