Väitös: Uutta tietoa herpesvirusinfektion aikaansaamista muutoksista isäntäsolussa (Salminen)

Tyypin 1 herpes simplex virus (HSV-1) on herpesviruksiin kuuluva kalvovaipallinen DNA-virus ja erittäin yleinen taudinaiheuttaja ihmisissä. HSV-1-infektiot ovat elinikäisiä, koska virus pystyy piiloutumaan hermosoluihin inaktiivisena latenttina infektiona, josta se voi aktivoitua uudelleen esimerkiksi stressin tai immuunipuolustuksen heikentymisen seurauksena. Lääketieteessä muokattua HSV-1-virusta on myös hyödynnetty muun muassa syöpäsolujen tuhoamiseen onkolyyttisissä virushoidoissa.  

HSV-1:n lisääntyminen tapahtuu isäntäsolun tumassa, jossa virus valjastaa tuman rakenteet ja prosessit viruksen jälkeläisten tuotantoon. Sami Salminen tutki väitöskirjassaan infektion aikaansaamia muutoksia isäntäsolun kromatiiniverkostossa ja tumajyväsessä sekä niiden vaikutusta kapsidien kuljetukseen ulos tumasta ja viruksen elinkierron vaiheisiin. Tutkimuksissa käytettiin useita edistyneitä mikroskopiatekniikoita, kuten esimerkiksi ekspansiomikroskopiaa, matalaenergistä röntgentomografiaa ja fluoresenssin elinajan kuvantamismikroskopiaa.  

Isäntäsolun kromatiinin havaittiin vaikuttavan merkittävästi viruskapsidien liikkeeseen tumassa ja tumasta uloskuljetukseen.  

”Uudet viruskapsidit muodostuvat viruksen replikaatioalueilla, jotka laajenevat infektion edetessä, syrjäyttäen samalla isäntäsolun kromatiinin kerrokseksi tuman reunoille. Tuman mittakaavalla suurien viruskapsidien on kuitenkin kulkeuduttava diffuusion avulla tämän kromatiinikerroksen läpi päästäkseen sisemmälle tumakalvolle, jossa viruksen proteiineista koostuva koneisto auttaa ne ulos tumasta,” Salminen kertoo.  

”Seuraamalla fluoroforilla leimattujen kapsidien liikettä, havaitsimme kromatiinin aluksi estävän kapsidien pääsyä tumakalvolle, mutta muuttuvan myöhemmin infektiossa kapsideja paremmin läpäiseväksi,” Salminen jatkaa.  

Tulokset myös viittasivat kapsidien kulkeutumisen kromatiinin läpi tumakalvolle olevan rajoittava tekijä kapsidien kuljetuksessa ulos tumasta. Kromatiinin pakkautumisessa tumakalvon lähellä havaittiin myös löyhentymistä infektion myöhäisessä vaiheessa, mikä Salmisen mukaan voisi selittää kromatiinin lisääntynyttä läpäisevyyttä kapsideille.  

HSV-1-infektio aiheutti myös muutoksia mm. ribosomien tuotannon ja solun stressireaktion kannalta tärkeässä tumajyväsessä.  

”Havaitsimme muutoksia sekä tumajyväsen rakenteessa että proteiinikoostumuksessa aikaisen infektion vaiheista myöhempiin edetessä,” Salminen toteaa. Tämän lisäksi myös tumajyväsen proteiineja koodavien geenien ilmentymisessä havaittiin merkittävä muutos siirryttäessä myöhäiseen infektiovaiheeseen. 

- Tulokset auttavat selventämään herpesvirusten elinkierron tärkeitä vaiheita ja niitä sääteleviä tekijöitä. HSV-1:n replikaatioon vaikuttavien tekijöiden selvittäminen ei ole ainoastaan tärkeää sen aiheuttamien tautien hoidon tehostamisessa, vaan myös viruksen valjastamisessa syöpähoitoihin, Salminen sanoo. 

Sami Salminen valmistui filosofian maisteriksi Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitokselta vuonna 2020, jonka jälkeen hän aloitti heti väitöskirjatutkimuksensa. Tutkimuksen ohjaajina toimivat dosentti Maija Vihinen-Ranta, FT Vesa Aho ja FT Visa Ruokolainen. Väitöskirjatyötä ovat rahoittaneet Jane ja Aatos Erkon säätiö, Suomen akatemia ja Euroopan unionin Horizon 2020 -tutkimus- ja innovaatio-ohjelma.  

FM Sami Salmisen väitöskirjan ”Herpesvirus-induced modification of nuclear organization” tarkastustilaisuus on 23.1.2025 klo 12:00 kemian laitoksen salissa KEM4. Vastaväittäjänä toimii Prof. Colin Crump (University of Cambridge, Iso-Britannia) ja kustoksena yliopistonlehtori Maija Vihinen-Ranta (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti. 

Väitöskirja ”Herpesvirus-induced modification of nuclear organization” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/99498