Prioonid -- iseäralikud haigusetekitajad

Mart Viikmaa

Eesti Loomaarstlik Ringvaade, XXIII, 4, 1997, lk. 163-173.

Alljärgneva artikli tellis ajakirja 'Eesti Loomaarstlik Ringvaade' toimetus ja avaldas selle ajakirja septembrinumbris. Juhin tähelepanu ajakirja toimetuse heale orientatsioonile teaduse kuumpunktides: artkkel ilmus vahetult enne 1997. a. Nobeli meditsiini- ja füsioloogiapreemia omistamist Stanley B. Prusiner'ile, priooniteooria loojale.
Siin on artikkel avaldatud 'Eesti Loomaarstliku Ringvaate' toimetuse loal. © Eesti Loomaarstide Ühing 1997.

Sissejuhatus

Prioonhaigused pälvisid maailma avalikkuse sensatsioonilise tähelepanu 1996. a. märtsi lõpus, kui Suurbritannia valitsus tegi avalduse selle kohta, et nn. "hullu lehma" epideemia võib olla põhjuseks inimeste nakatumisel Creutzfeldt-Jakobi haiguse uue vormiga. Mainitud haiguste puhul tehti ajakirjanduses juttu ka veidratest haigusetekitajatest -- prioonidest, kuid nii mõnigi kord seostati nendega nähtusi, millega neil tegemist pole. Käesolevas ülevaates vaatleme prioonhaigusi, nende uurimisloo pöördelisi momente ja prioonide olemust teaduslike algallikate põhjal.

Prioonhaigused

Mitmetel imetajaliikidel, sh. inimesel esineb rühm iselaadseid neurodegeneratiivseid haigusi, millel on rida ühiseid tunnuseid (Prusiner, 1995; Prusiner and Hsiao, 1995): peaaju, mõnikord ka seljaaju neuronites kuhjuvad amüloidsed valguladestused, tavaliselt varbjate, vahel naastjate struktuuridena; toimub neuronite vakuoliseerumine ja koldeline hukkumine, sellega kaasneb astroglioos; peaaju hallolluse mikropreparaatidel on käsnjas (piltlikult öeldes -- shveitsi juustu taoline) väljanägemine; haigused avalduvad kliiniliselt enamasti hilises eas, inimesel valdavalt 50.-70.eluaastates; haigetel indiviididel ilmnevad mitmesugused liigutuste koordinatsiooni ja käitumise häired, inimesel sealjuures mälukaotuse ja nõdrameelsuse (dementsuse) nähud; haigus süveneb ja viib paratamatult indiviidi surmale; surnud indiviidi ajukudede või nende ekstraktide manustamisega (suukaudselt või injektsioonidega verre või ajju) on võimalik haigust üle kanda sama liigi, aga ka mõne teise liigi indiviididele, kusjuures peiteaeg on väga pikk (olenevalt liigist ja aagensi manustamisviisist kas mitu kuud või kuni 10 aastat); need haigused on seega nakkuslikud, kuid osal juhtudel (inimese puhul tegelikult enamasti) haigestuvad indiviidid ilma mingi välise nakkuseta; olenemata haiguse päritolust, ei teki haigestunud organismis antikehi haigusetekitaja vastu.

Nende haiguste esimeseks ühisnimetuseks sai alates 1970ndatest aastatest TSE -- transmissible spongiform encephalopathies ehk eesti keeli ülekantavad käsnjad ajuhaigused; mõnikord nimetatakse neid ka nakkavateks amüloidoosideks (transmissible amyloidoses). 1990ndatel aastatel on hakatud aga üha sagedamini kasutama prioonhaiguste mõistet (prion diseases). Selle asjaolu põhjused selguvad järgnevas käsitluses.

Loomade sedasorti haigustest on kõige kauem tuntud (Inglismaal vähemalt 250 aastat) ning maailma paljudes piirkondades esinev lammaste ja kitsede skreipi (scrapie e. kratsimistõbi). See on kohati, eriti aga Briti saartel üsna sage; mõnes karjas haigestub kuni 10 % lammastest. 1986. a. diagnoositi Ühendatud Kuningriikides esmakordselt veiste käsnjas ajuhaigus (BSE, bovine spongiform encephalopathy). Paari aasta pärast omandas selle levik epideemia iseloomu, mille hari oli aastatel 1992/93. Rahvasuus ja ajakirjanduses hakati haigust nimetama hullu lehma tõveks (mad cow disease). Nüüdseks on Britannias surnud BSE tõttu ligi 170 000, mujal Euroopas mõnisada veist. Selle epideemia põhjuseks peetakse skreipinakkust, mida levitati lambakehadest valmistatud söödajahu lisamisega noorloomade ratsiooni alates 70ndate aastate lõpust.

Mõningates piirkondades on selletüübilist käsnjat ajuhaigust leitud veel mitmel teisel loomaliigil: naaritsal (TME, transmissible mink encephalopathy), kodukassil (FSE, feline spongiform encephalopathy) ja USA lääneosa põtradel ning hirvedel (CWD, chronic wasting disease). TSE juhte on alates 1986. a. kirjeldatud ka loomaaedades, enamasti sõraliste ja kaslaste hulka kuuluvatel liikidel.

Inimesel diagnoositi esimese käsnja ajuhaigusena 1920/21. a. Creutzfeldt-Jakobi haigus (CJD). See on haruldane haigus, esineb enamasti üksikjuhtudena (sporaadiliselt), kuigi on tuntud ka perekondlikud vormid. Haigestumiste sagedus on enam-vähem kõikjal umbes üks juhtum miljoni elaniku kohta aastas. Ainult Liibüast pärit Iisraeli juutide hulgas on haigestumisi oluliselt sagedamini, isegi üle 40 juhu miljoni kohta aastas. 1996. a. alguses kirjeldati CJD uut vormi (nvCJD), mis avaldub palju nooremas eas, enamasti 25-35 eluaasta vahel. Seda haigusvormi oli Ühendatud Kuningriikides aastatel 1994-95 diagnoositud 10 patsiendil (Will et al., 1996).

Teise käsnja ajukahjustusena kirjeldati inimesel 1936. a. Gerstmann-Sträussler-Scheinkeri haigust (GSD), mida tuntakse veelgi harvema, peamiselt perekondliku haigusena. Paapua Uus-Guinea mägismaal elava fore hõimu hulgas avastati 1950ndatel aastatel omapärane haigus kuru (kuru tähendab fore keeles värisemist). Tollal suri sellesse haigusesse u. 2-3 % fore väikerahvast igal aastal. Praeguseks on see haigus seal praktiliselt kadunud; tagantjärele tehtud uurimiste põhjal on järeldatud, et see võis olla mingi CJD-variant [Hainfeller et al., 1997]. 1980ndate aastate keskel eristati mõnes itaalia suguvõsas esineva TSE-vormina FFI (fatal familial insomnia e. fataalne perekondlik unetus), kus inimese TSE-haiguste lõppjärku iseloomustavale dementsusele eelneb krooniline unepuudus [Lugaresi et. al., 1986]. Hiljem on seda haigust diagnoositud ka mõnes USA perekonnas. Üsna hiljuti on prioonhaiguste hulka kantud ka väga harva esinev lastehaigus, Alpersi sündroom, mille puhul aju käsnja degeneratsiooniga kaasneb maksa rasvväärastus; selle haiguse ülekannet on õnnestunud teha hamstritele.

Kuru -- tõuge TSE-haiguste süvauurimisele

Mõned eelmainitud haigustest olid juba üsna ammu kirjeldatud, kuid nad olid tuntud peamiselt kitsastes veterinaaride ja neuroloogide ringkondades, ei tuntud nende olemuslikku ühtsust ega põhjusi. Esmakordselt tekitas teadlaste sügavamat huvi selle haigusterühma uurimise vastu iseäraliku kurunakkuse avastamine.

Kuru avastati 1956. a. paapua fore hõimu hulgas USA ja Austraalia teadlaste ühisuuringuis endeemiliste haiguste kohta Uus-Guineas. Haiguse kirjeldus avaldati esmakordselt ameeriklase D. C. Gajduseki ja austraallase V. Zigase artiklis 1957. a. (Gajdusek and Zigas, 1957). Nad näitasid, et kuru on neurodegeratiivne haigus, mida iseloomustab amüloidinaastude ladestumine neuronites ning peaaju hallolluse koldeline hävimine. Kuru esines peamiselt täiskasvanud naiste ja mõlemast soost alaealiste hulgas, meestel aga harva. Sellise tabandusomapära lähemal uurimisel jõuti järeldusele, et tõve levik on seotud sealse kannibaalse rituaaliga: nimelt keedeti surnud sugukonnaliikmete ajust suppi, mida sõid naised ja lapsed (mehed sellest rituaalist osa ei võtnud; nad elasid enamasti perekondadest lahus, sõdides naaberhõimudega või tegeldes sõjaliste harjutustega mägilaagrites). Uurijad oletasid haiguse nakkusliku põhjusena nakatunud ajukoe söömist. Austraalia valitsus keelas 1958. a. selle kannibaalse kombe. Alates 1957. a. on registreeritud u. 35 000-liikmelise fore hõimu hulgas ümmarguselt 2600 kuru-ohvrit, kuid nende arv on järjest vähenenud ja 90ndatel aastatel pole enam ühtegi haigusjuhtu leitud.

Uurijad täheldasid kuru sarnasust CJD ja skreipiga nii aju histopatoloogilise pildi kui ka kliiniliste sümptoomide järgi. Skreipi puhul olid prantsuse teadlased juba 1930ndate aaastate lõpus tõestanud haiguse nakkusliku iseloomu, saades haiguse ülekande haige lamba ajukoe inokuleerimisega terve lamba või kitse silma.

Gajdusek jätkas oma kaastöötajatega uurimisi kuru ja CJD nakkusliku olemuse tõestamiseks. Korduvate katsete ja mitmeaastase ootamise järel saadigi tema laboris kuruhaigusse surnutelt võetud ajukoe injektsioonidest haigestunud shimpansse (Gajdusek et al., 1966), ning juba hoopis kiiremini õnnestus passeerida haigust shimpanssidelt nende liigikaaslastele (Gajdusek et al., 1967). Ka CJD õnnestus üle kanda shimpanssidele (Gibbs et al., 1968). Samal ajal teostasid mõned teised uurijad skreipi edukaid ülekandeid lammastelt kitsele, hiirele, rotile ja hamstrile. Nii jõutigi eri liikidel esinevate haiguste ühendamisele ühisnimetaja TSE alla.

Lahendamata oli aga keskne küsimus -- mis on nende haiguste ülekande faktor, otsene haigusetekitaja? Ilmnesid mõned mõistatuslikud asjaolud: haiguse peiteaeg oli väga pikk ja haigusetekitaja inaktiveerimise (desinfitseerimise) tavalised meetodid ei andnud tulemusi. Oletati eriliste omadustega viiruse (või viroidi), nn. 'aeglase viiruse' olemasolu (Gajdusek, 1977). Kuigi probleem polnud veel saanud lõplikku lahendust, anti D. Carleton Gajdusekile nende avastuste eest 1976. a. Nobeli preemia.

Viiruse-hüpoteesi probleemid: TSE nakkusfaktori veidrused

1. TSE eksperimentaalne ülekanne teisele liigile toimub suurte raskustega: inkubatsiooniaeg on väga pikk ja haigestub väike osa injitseeritud loomadest. Kui aga haigestunud loomadelt teha passaazh sama liigi indiviididele, siis on nakatamise edukus palju suurem, ja see uus infektsioossustase stabiliseerub. Haiguse arengus toimuks nagu haigusetekitaja muundumine liigiomaseks. Viiruste selline kindlasuunaline ja korduv mutatsiooniline muundumine ning sealjuures peremeesliigist sõltuva püsiva tasemeni on vähetõenäoline.

2. Viiruste identifitseerimise ja eraldamise meetodid ei ole andnud mingeid tulemusi.

3. Viiruste (nukleiinhapete) inaktivatsiooni meetodite rakendamine ei vähenda mingil määral patogeeni aktiivsust. Infektsioosne materjal on tundetu ultraviolett- ja radioaktiivsele kiirgusele, nukleaasidele ja muudele nukleiinhappeid lõhustavatele või modifitseerivatele teguritele. Samal ajal on see materjal mõnel määral tundlik valke denatureerivatele või lõhustavatele toimetele: küllastatud fenoolilahuste ja kangete alustega mõjustatud materjali järgneval proteaasidega töötlemisel infektsioossus väheneb. Kuid ka selles aspektis ilmnevad silmatorkavad iseärasused: enamus proteaase ei toimi; tavaline keetmine, ka mitmetunnine, ei vähenda infektsioossust. Kuumutamine autoklaavis 132 0C juures ühe tunni kestel vähendab oluliselt materjali infektsioosust, kuid mitte täielikult. On näidatud mõningat infektsioossuse säilimist tunniajalisel kuumutamisel isegi 360 0C juures. Sellist vastupidavust on peaaegu võimatu seletada nukleiinhappeliste (viiruslike) komponentide määrava rolli puhul; see nõuab põhimõtteliselt uut seletust vaadeldud nähtustele.

Priooniteooria

Arvamusi, et TSE nakkusfaktor ei sisalda üldse nukleiinhapet, vaid kujutab endast isepaljunevat (autoreplitseeruvat) valku, avaldati esmakordselt 60ndatel aastatel (Alper et al., 1967; Griffith, 1967). Seda hüpoteesi ei saanud molekulaargeneetilistest alustõdedest (NB: tsentraaldogma) lähtuvad teadlased tõsiselt võtta.

70ndate aastate alguses sattus nendele ideedele Stanley B. Prusiner San Francisco California Ülikoolist. Ta mõistis, et kui haigusetekitaja ei sisalda nukleiinhapet, siis pole ta mikroorganism, viirus ega viroid, vaid hoopis midagi muud. Prusiner otsustas asuda probleemi selgitama hoolikate eksperimentide abil. Ta rajas 1974. a. vastava labori ja kutsus sinna võimekaid kaastöötajaid. Asuti uurima eksperimentaalset skreipit hamstritel ja hiirtel (need loomad annavad minimaalsete kulutustega kõige kiiremaid tulemusi). Esimeseks ülesandeks oli infektsioosse materjali maksimaalne keemiline puhastamine. 80ndate aastate alguseks jõuti sellel alal heade tulemusteni. Hilisemates uurimistes rakendati molekulaarstruktuuri analüüsi, geneetilisi ja geenitehnoloogilisi meetodeid. Nende uurimiste alusel arendasid S. B. Prusiner ja tema kaastöötajad järk-järgult välja TSE-haiguste priooniteooria, mille esimene väide avaldati Prusineri poolt 1982. a. Selles teoorias on viis olulist seisukohta, mis esmakordsel esitamisel näisid olevat vastuolus bioloogia ja meditsiini seniste arusaamadega, kuid nüüdseks on kõik need hüpoteesid saanud kaalukad eksperimentaalsed ja teoreetilised põhjendused.

1. 'Ainult valk'-hüpotees ('protein only' hypothesis).

Skreipinakkusega hamstrite ajust eraldati ekstrakt, mille edasine puhastamine enam infektsioossust ei mõjutanud. Selles maksimaalse infektsioossusega materjalis ei leitud midagi muud, kui üht glükoproteiidi molekulmassiga 33-35 kD. Nukleiinhappeid lõhustavad protseduurid ei muutnud preparaadi infektsioossust vähimalgi määral. See andis kaaluka põhjuse järelduseks, et TSE-haigusi põhjustav infektsioosne aagens koosneb valgust ja ei millestki muust. Sellele haigusetekitajale andis Prusiner nimeks prion (hääldatud 'prii-on'; tuletis sõnadest proteinaceous infection) ja defineeris järgmiselt: "väike valguline nakkusosake, mis talub nukleiinhappeid muutvaid inaktivatsiooniprotseduure" (Prusiner, 1982). Priooni koostisvalku hakati nimetama prioonvalguks (PrP).

2. Prioonvalku sünteesitakse peremeesorganismi enda kromosoomse geeni järgi.

Prusiner ja tema kolleegid ei pidanud võimalikuks prioonvalgu autoreplikatsiooni. Kui aga prioon ei sisalda valku kodeerivat nukleiinhapet, siis peab PrP-geen asuma mujal, st. raku geneetilistes elementides. Koostöös California Tehnoloogiainstituudi teadlastega õnnestus neil määrata 15 aminohapet PrP-molekuli ühes otsas. Selle järjestuse alusel sünteesiti DNA-proov, millega sai tuvastada vastavat järjestust sisaldavat geeni. See leitigi, kõigepealt hamstri kromosoomses genoomis (Oesch et al., 1985), seejärel hiire ja inimese genoomis (Sparkes et al., 1986). Inimesel asub PrP-geen 20. kromosoomi lühikeses õlas (20pter-p12). Nüüdseks on seda geeni uuritud paljudel imetajatel, kusjuures on leitud, et ta on neil väga sarnane. Geen kodeerib suhteliselt väikest valku, milles on 253 (inimesel) kuni 257 (naarits) aminohapet.

Veenvaid tõendeid selle kohta, et prioonid paljunevad organismi enda geeni järgi sünteesitava valgu arvel, on andnud uurimised transgeensetel hiirtel. Loodi näiteks selline hiireliin, kus genoomi oli sisestatud hübriidne geen, mille järgi sünteesitav PrP sisaldas keskosas inimese aminohappelist järjestust, otstes aga hiire järjestusi. See kimäärne PrP (tähistatud MHu2MPrP) erines normaalsest hiire prioonvalgust 9 aminohappe poolest (inimese PrP erineb hiire omast 28 positsioonis). Kui neid hiiri nakatati CJD haigusse surnud inimese aju homogenaadi inokuleerimise teel, arenes neil u. 7 kuu pärast neurodegeneratiivne haigus. Haigestunud hiirte ajus ladestus infektsioosne prioonvalk MHu2MPrPSc, aga mitte inokulaadis sisaldunud inimeseprioon HuPrPSc (Telling et al., 1994). Veelgi varem olid loodud transgeensed PrP-nokaut hiired, kes olid homosügootsed defektse või puuduva PrP-geeni suhtes ja kelle rakkudes PrP-valku ei sünteesitud. Niisugused hiired olid resistentsed igasuguse priooninfektsiooni suhtes, st. vastuvõtmatud prioonhaigusele (Büeler et al., 1993).

PrP geen avaldub organismi paljudes kudedes, nii tervetel kui ka TSE-haigetel isenditel. Siit kerkis uus probleem: kui organismis sünteesitakse kogu aeg prioonvalku, miks nad siis ei haigestu?

3. Prioonvalk eksisteerib kahes põhivormis, normaalse rakulise valguna ja patogeense ning infektsioosse skreipivormina.

Prioonvalgu lähem uurimine rakkudes sai võimalikuks alates 1984. a., pärast seda, kui küülikutelt oli saadud lamba PrP-spetsiifilisi antikehi (Bendheim et al., 1984). Need antikehad tunnevad ka inimese, hiire ja hamstri PrP-valku. Nende abil sai näidata, et PrP esineb tõepoolest nii tervete kui ka haigete loomade rakkudes. Kuid kohe ilmnesid ka selged erinevused. Normaalne rakuline prioonvalk (hakati tähistama PrPC) paikneb rakumembraani välispinnal, kuid patogeenne valk koguneb rakusisestes põiekestes ja lüsosoomides kiudjate või naastjate amüloidiladestustena. Seda viimast vormi hakati nimetama skreipivalguks (sümbol PrPSc); see ongi patogeensete ja infektsioossete omadustega prioon. Need valguvormid on sama geeni produktid ja ühesuguse primaarstruktuuriga, kuid erineva molekulaarse konformatsiooniga (Basler et al., 1986; Oesch et al., 1985; Prusiner, 1995). Nad on mõlemad ühtmoodi glükosüülitud ja ühesuguse molekulmassiga -- 33-35 kD (molekulmassi varieeruvus oleneb üksikmolekulide glükosüülituse iseloomust). Neil on aga suured erinevused füüsikalis-keemilistes omadustes. PrPC on detergentides hästi lahustuv, kuumatundlik ja laguneb proteaaside toimel täielikult. PrPSc on raskeltlahustuv, kuumakindel ja proteaasiresistentne. Viimase asjaolu tõttu ta ei lõhustu rakkudes ja ladestub amüloidimassidena. Ühe võimsama proteaasi, proteinaas K toimel PrPSc lüheneb molekulmassini 27-30 kD, kuid säilitab kogu oma infektsioossuse (seda töödeldud prioonivormi tähistatakse PrP 27-30). Neid erinevusi PrP-vormide omadustes seletatakse molekulide erineva ruumilise konformatsiooniga. Normaalses PrPC molekulis on 3-4 alfa-heeliksit, mis moodustavad ca 42% valguahela pikkusest, ja ainult ligi 3% beeta-struktuuri. Patogeenne PrPSc sisaldab seevastu u. 43% beeta-struktuure (PrP 27-30s ulatub see kuni 54%) ja üldsegi mitte alfa-struktuure; peale selle on need molekulid ühinenud fibrillaarseteks või plaatjateks agregaatideks (Pan et al., 1993). Priooniteooria kohaselt võib geneetiliselt struktuurilt sama valk võtta, olenevalt teatud tingimustest, kas rakulise prioonvalgu (PrPC) või patogeense priooni (PrPSc) konformatsiooni (vt. joonist).

Mis on normaalse prioonvalgu funktsioon? See küsimus on seni selge vastuseta. Mõned faktid viitavad PrP olulisele bioloogilisele tähendusele. Esiteks, ta on imetajate evolutsioonis olnud väga konservatiivne, st. vähe muutunud. Teiseks, seda valku sünteesitakse organismis juba embrüonaalsest arengust peale ning paljude kudede rakkudes, kõige intensiivsemalt aga närvikoes. Mis juhtub, kui PrP-geen organismi genotüübis puudub? Sellised loomad olid saadud transgeensete PrP-nokaut hiirte näol, kelle rakkudes PrP-valku üldse ei sünteesitud. Esimeste andmete järgi näis PrP olevat ebaoluline: hiired arenesid ja käitusid normaalselt (Büeler et al., 1992). Kuid hilisemad uurimised andsid teistsuguseid tulemusi. Jaapani teadlased leidsid hiljuti, et kuigi nokaut-hiired olid noortena ilmselt normaalsed, siis alates 70. elunädalast ilmnesid neil liikumise koordinatsiooni süvenevad häired ja väikeaju atroofia (Sakaguchi et al., 1996). Inglise uurijate rühm teostas PrP-negatiivsete hiirte käitumise hoolikaid vaatlusi ja leidis olulisi unerezhiimi ja ööpäevarütmi häireid. Nad viitasid selle nähtuse sarnasusele inimese kroonilise unetuse sündroomiga (FFI), mis tuleneb PrP-geeni ühest mutatsioonist (Tobler et al., 1996). On selge, et see probleem vajab edasist uurimist, sest senised andmed on vastuolulised.

4. Prioonhaigused võivad olla nii infektsioossed, pärilikud kui ka sporaadilised.

Väiteid TSE-haiguste päritavuse kohta oli esitatud varemgi. Oli teatud tõendeid lammaste skreipi pärilikkuse kohta, samuti pidas osa uurijaid pärilikeks inimese CJD ja GSD, mille perekondlike vormide puhul nähtus hea kooskõla autosoomse dominantse päritavusega. Esimene kindel tõend tuli aga Prusineri uurimisrühmalt. Ühelt GSD-perekonna liikmelt, kes suri sellesse haigusse, klooniti PrP-geen. Sama tehti Prp-geeniga mitmelt normaalpopulatsiooni indiviidilt ja võrreldi neid omavahel. GSD-indiviidi ühes alleelis leiti erinevus, mis tulenes punktmutatsioonist geeni ühes koodonis ja põhjustas PrP 102. positsioonis aminohappe proliini asendumise leutsiiniga. Seejärel leiti sama mutatsioon teistelgi patsientidel mitmes GSD-perekonnas ning geneetilise analüüsi abil näidati haiguse aheldust selle mutantse alleeliga (Hsiao et al., 1989). Selle mutatsiooni kasutamine andis ka esimese eksperimentaalse tõendi, et ainuüksi PrP võib põhjustada prioonhaiguse. Prusineri laboris loodi transgeensed hiired, kelle genoomi oli sisse viidud PrP-geen, mis sisaldas seda GSD-mutatsiooni. Neil hiirtel arenes spontaanselt skreipi-taoline haigus, millesse nad surid, ja seda oli võimalik ajuekstrakti injektsioonidega üle kanda normaalsetele hiirtele ja hamstritele (Hsiao et al., 1990).

Hilisemad geneetilised ja molekulaargeneetilised uurimised on tuvastanud mitme liigi PrP-geeni mutatsioone ja polümorfseid alleele, mis põhjustavad kas spontaanset pärilikku haigestumist või kõrgenenud vastuvõtlikkust prioonnakkusele. Rohkem on selliseid uurimisi tehtud lambal (Belt et al., 1995) ja eriti inimesel (Online Mendelian..., 1997).

Inimese prioonhaigused on oma päritolult enamasti mittenakkuslikud (kui välja jätta lokaalne ja nüüdseks hääbunud kuruhaigus). Inimese kõige levinuma prioonhaiguse CJD puhul on enamik (ca 85%) juhtumeid sporaadilised (üksikjuhud, kus ei õnnestu leida ei geneetilist ega nakkuslikku etioloogiat), 10-15% on pärilikud (perekondades põlvest-põlve korduvad autosomaal-dominantse päritavuse kohaselt ) ja alla 1% iatrogeensed (nakatatud meditsiiniliste protseduuride vahendusel: ajuoperatsiooni riistade ja ajuelektroodide korduvkasutamine, ajukestade ja silma sarvkesta siirdamine või hüpofüüsihormoonide manustamine). GSD esineb peaaegu täielikult pärilikuna ja FFI on seni tuntud ainult pärilikuna. Nüüdseks on identifitseeritud u. 20 inimese PrP-geeni (PRNP) mutatsiooni või polümorfismisaiti, millega on seotud erinevad pärilikud prioonhaigused või eelsoodumused nende tekkeks. Need uurimised seletasid näiteks ka selle, miks Liibüa päritolu juutide hulgas on erakordselt kõrge CJD-haigestumise sagedus. Varem arvati kaua aega, et see on nakkuslik, tulenedes nende kombest kasutada rituaaltoitudes lamba aju ja silmi. Molekulaargeneetilise uurimisega leiti aga, et kõigil neil patsientidel oli PrP 200. positsioonis glutamiinhape asendunud lüsiiniga; see mutatsioon esineb selles juudipopulatsioonis paljukordselt suurema sagedusega kui kusagil mujal (Gabizon et al., 1994).

Inimese PrP-geen on polümorfne ühe saidi suhtes, tal esineb kaks normaalset alleeli. Nimelt valgu 129. positsioonis on ühel levinud alleelil metioniin (Met), teisel aga valiin (Val). Eurooplaste hulgas on alleelide Met129 ja Val129 keskmised sagedused vastavalt u. 70% ja 30%; genotüübid Met/Met, Met/Val ja Val/Val esinevad ümmarguselt sagedustega 50%, 40% ja 10%. Kuid nii sporaadiliste kui ka iatrogeensete haigusjuhtude puhul on need sagedused oluliselt teised: homosügootsete genotüüpide (eriti Met/Met) sagedus on haigete hulgas oodatust palju suurem, ületades summaarselt 90%. Seega on ilmne, et homosügootsed genotüübid põhjustavad märgatava eelsoodumuse haigestumiseks. On arvutatud,et nendest genotüüpidest tulenev suhteline haigestumisrisk sporaadilise CJD korral on vahekorras: Met/Met:Val/VAl:Met/Val = 11:4:1 (Windl et al., 1996). Märkimisväärne on, et kõik molekulaargeneetiliselt uuritud uue CJD-variandiga patsiendid on olnud Met/Met-homosügoodid ning neil pole leitud ühtegi mutatsiooni selles geenis. Nii on nad geneetiliselt sarnased klassikalise CJD enamiku sporaadiliste ja nakkuslike juhtudega.

Selle polümorfismiga on seotud veel üks huvitav asjaolu. Nimelt mutatsiooniline asendus 178. positsioonis Asp --> Asn põhjustab kas CJD või FFI, olenevalt mutantse alleeli seisundist 129. positsioonis: kui seal on Met, siis tekib FFI, kui aga Val, siis CJD. Neil eri juhtudel tekkivad PrPSc-vormid on konformatsioonilt erinevad (Monari et al., 1994).

Erinevad pärilikud prioonhaiguste vormid, mis seostuvad ühe ja sama geeni poolt määratud valgu mutatsiooniliste muutustega, aitavad järjekordselt põhjendada 'ainult-valk'-hüpoteesi. Mutatsioonid prioonvalgus ilmselt soodustavad tema iseeneslikku või nakkusest indutseeritud konversiooni PrPSc-vormi. Selle kasuks räägib asjaolu, et enamik inimese pärilikke prioonhaigusi põhjustavaid mutatsioonilisi asendusi PrP-valgus paikneb positsioonides, mis asuvad normaalvalgu alfa-heeliksite piirkondades, ja tõenäoliselt destabiliseerivad neid struktuure (Prusiner, 1995).

5. Prioonid paljunevad mittegeneetilisel viisil, nö. molekulaarse induktsiooni teel.

Lõpuniarendatud priooniteooria jaoks oli vaja veel seletada, kuidas prioon paljuneb rakkudes, ehk teisiti öeldes, miks rakuline prioonvalk (PrPC) muundub patogeenseks priooniks ehk skreipivalguks (PrPSc). Mitmesuguste katsetega selgitati, et see muundumine on hiline sünteesijärgne protsess. Rakus sünteesitud PrPC transporditakse alati rakumembraani pinnale. Sealne valk kantakse aga endotsütoosi teel jälle rakku, kus ta lõhustatakse. Kuid prioonnakkuse korral muundub see valk endotsütoosipõiekestes või lüsosoomides proteaasiresistentseks PrPSc, mille hulk hakkab järk-järgult kasvama (Caughey and Raymond, 1991). Püstitati hüpotees, et selline konversioon toimub PrPSc ja PrPC molekulide otseses vastastoimes, kus PrPSc-tüüpi molekul põhjustab PrPC-molekuli konformatsiooni muundumise endasarnaseks, ja see jääb püsima, olles molekulaarses vastasmõjus domineeriv (st. termodünaamiliselt stabiilsem). Sellise molekulaarse induktsiooni efektiivsus sõltub molekulide primaarstruktuuri sarnasusest, vähemalt teatud kriitilistes piirkondades (Prusiner, 1991). Esimesed tõendid, kuigi mõnevõrra kaudsed, olid selle hüpoteesi kasuks saadud uurimistest transgeensetel hiirtel, kellele oli genoomi sisse viidud lisaks oma PrP-geenile ka hamstri geen; need hiired sünteesisid nii hiirele kui ka hamstrile omast PrPC. Kui neid hiiri nakatati hiire skreipipriooniga, siis kogunes nende rakkudes hiirespetsiifiline skreipivalk, millega sai kergesti nakatada normaalseid hiiri, kuid mitte hamstreid. Ja vastupidi, kui neid transgeenseid hiiri nakatati hamstri priooniga, siis moodustus neil hamstrispetsiifiline skreipivalk, mis oli väga infektsioosne hamstritele, kuid mitte hiirtele (Prusiner et al., 1990). Otsesed tõendid skreipivalgu indutseeriva toime kohta normaalse prioonvalgu konversioonile saadi katsetest in vitro, kus näidati, et puhastatud proteaasitundliku PrPC ja proteaasiresistentse PrPSc valgu segus vähenes esimese ja suurenes teise hulk. See katse tõestab vaieldamatult, et skreipivalgu teke ei sõltu sellise valgu sünteesist, vaid tuleneb olemasoleva normaalse valgu muundamisest molekulaarsel interaktsioonil (Kocisko et al., 1994).

Need katsed ja andmed infektsioossete, pärilike ning sporaadiliste prioonhaiguste kohta võimaldavad järeldada, et kui rakku (esmalt ilmselt rakupinnale) satub mõni (võimalik, et üksainus) skreipivormi prioonvalgu molekul, siis hakkab ta toimima kui kristallisatsioonituum, mis autokatalüütiliselt levitab oma konformatsiooni rakus sünteesitavatele molekulidele. Prioonhaigusi võib nende tekke olemuse järgi määratleda indutseeritud ladestushaigustena.

Pärilike prioonhaiguste korral omandab mutantne prioonvalk suure tõenäosusega iseeneslikult skreipivormi. Seetõttu avalduvad inimese pärilikud CJD-vormid palju varasemas eas (30-50 eluaasta vahel) kui sporaadilised (enamasti 60.-70. eluaastatel). Sporaadiliste prioonhaiguste põhjusena oletati varem üksnes juhuslikke somaatilisi mutatsioone, kuid hiljutised uurimised võimaldavad oletada, et teatud tingimustes (ja olenevalt geneetilisest eelsoodumusest) võib mõni normaalne prioonvalgu molekul iseeneslikult muunduda skreipivormi ja saada seega priooni kasvukoldeks (Prusiner, 1995).

Eelkirjeldatud katsed selgitavad ka nn. liigibarjääri olemust, mida oli juba ammu täheldatud prioonhaiguste eksperimentaalsetes ülekannetes. See on tingitud nakatava priooni ja peremeesorganismi prioonvalgu erinevuse määrast. Kui püüda nakatada hiiri hamstri priooniga, siis väga harva ja väga pika peiteaja järel haigestub mõni hiir. Kui aga teha seda transgeensete hiirtega, kellel avaldub hamstri PrP-geen, siis nakatuvad nad kõik juba u. kahe kuu pärast. Kui normaalseid hiiri nakatada inimese CJD-priooniga, siis haigestuvad vähesed loomad ja enam kui 500 päeva pärast, kuid kimäärse PrP-geeniga Tg(MHu2M)-hiired hakkavad surema juba 200 päeva järel (Telling et al., 1994). Liigibarjääri hindamine on võimalik ka in vitro konversatsiooni katsetes, mis näitab, et see barjäär sõltub tõepoolest üksnes prioonvalkude erinevusest (Kocisko et al., 1995).

Haiguse- ja tüve-spetsiifika.

Viiruse- (ja uuema versiooni järgi viriino-) hüpoteesi pooldajad on viimase pidepunktina haaranud haiguse- ja tüvespetsiifikast, väites, et nende nähtuste seletamiseks on vaja ikka nukleiinhapet sisaldavate faktorite olemasolu prioonis. Haigusespetsiifika puudutab eelkõige inimest: sama PrP-valgu patogeense vormiga seostatakse küllaltki erinevaid haigusi nagu CJD, GSD ja FFI. Erinevad prioonhaiguste tüved on tuntud eelkõige lamba skreipi ja naaritsa TME puhul: need tüved erinevad näiteks hiire nakatamisel infektsioossuse ja haiguse peiteaja pikkuse poolest. Priooniteooria väidab, et patogeenseid PrPSc-konformatsioone on mitu varianti, mis määravad seda, millistes ajuosades prioon ladestub ja kahjustab ning kui kiiresti haigus välja areneb. Ja see prioonispetsiifiline konformatsioon kandub edasi PrPC-molekulide konversioonil PrPSc-vormi. Viimasel ajal on selles aspektis saadud olulisi tõendeid. Kõigepealt näitena andmed katseklaasist, kus kasutati puhtaid valgusegusid. Naaritsa TME-l on tuntud tüved, mis erinevad hiirte ja hamstrite nakatamise kiiruse poolest: nn. "hüper"- ja "loid"-tüvi. Nende tüvede PrPSc-molekule lõhustab proteinaas K aminoterminaalse otsa erinevates punktides, tekitades veidi erineva molekulmassiga jääkmolekule. Kasutades märgistatud molekule, saadi nende erinevate prioonitüvede segus normaalse PrPC-ga uue PrPSc moodustumine vastavalt indutseeriva tüve spetsiifikale (Bessen et al., 1995).

Teiseks näide inimese erinevate prioonhaiguste molekulaarsest spetsiifikast. FFI-haiguse puhul annab deglükosüülitud PrPSc proteaasiresistentse fragmendi molekulmassiga 19 kD, kuid CJD-haiguse puhul saadakse selline fragment molekulmassiga 21 kD. Neid prioone sisaldavate ajuekstraktidega nakatatud transgeensetel (MHu2M)-hiirtel areneb haigus välja u. 200 päeva pärast. Haigestunud hiirte ajust eraldatud PrPSc näitas mõlemal juhul inokuleeritud prioonile omaseid molekulaarseid tunnuseid. Need andmed näitavad, et PrPSc konformatsioon toimib spetsiifilise vormikujundava faktorina uue PrPSc tekkel (Telling et al., 1996).

Väga huvitavaid katseid inimese CJD-variantide prioonikeemia alal tegid hiljuti inglise teadlased (Collinge et al., 1996). Nad töötlesid proteaasiga sporaadilise ja iatrogeense CJD päritolu PrPSc ja leidsid kolm tüüpi proteaasiresistentset molekulaarstruktuuri. Need tüübid erinesid eelkõige sellest, milline oli patsiendi genotüüp PrP-geeni 129. koodoni suhtes. Nakatades nende eri tüüpi prioonidega transgeenseid hiiri, kellel avaldus ainult inimese PrP, tekkisid neil prioonid, mis olid sama molekulaartüüpi kui indutseerinud prioon. See tulemus näitab ühetähenduslikult, et priooni tüvespetsiifikat kannab prioonvalk ise, aga mitte mõni viriino-lisand. Peale selle leidsid need uurijad, et uue CJD-variandi prioonvalk moodustab neljanda tüübi, mis erineb sporaadilise ja iatrogeense CJD puhul esinevaist. Kuid see tüüp oli samade molekulaarsete omadustega, kui veise BSE-prioon ning BSE-nakkusega makaakahvi ja hiire prioon, aga samuti ka nvCJD priooniga nakatatud hiirtes tekkinud prioon. Need võrdlused annavad kõige kaalukama (kuigi mitte otsese) tõendi selle oletuse kasuks, et inimese uus CJD-variant võib olla põhjustatud nakkusest veise BSE-priooniga.

Kas inimest ohustab loomne prioon?

Selle võimaluse oletamine oligi see, mis prioonhaiguste probleemi laiale üldsusele aktuaalseks tegi. Asi algas sellest, et spetsiaalne CJD uurimise teadlasrühm avaldas 1996. a. veebruaris andmed uue CJD-variandi avastamise kohta, mida oli kahel eelmisel aastal Suurbritannias diagnoositud 10 patsiendil. Kuna see variant erines mitmes olulises aspektis klassikalisest CJDst, ja ühelgi patsiendil ei leitud mingit CJD-seoselist mutatsiooni PrP-geenis ega ka tõendeid iatrogeense etioloogia kohta, siis oletati, et tegemist on uue riskiteguriga (Will et al., 1996). Seostamine BSE-epideemiaga võimaldas hea seletuse. Suurbritannia valitsus tegi 21. märtsil 1996 avalduse, mille kõige tähtsam lause oli : "Kuigi pole otseseid tõendeid seose kohta, on siiski kõige parem seletus, et need juhud võivad olla tingitud nakkusest BSE kaudu".

Eelpool kirjeldatud uurimistulemused nvCJD-prioonide molekulaarspetsiifika kohta andsid sellele oletusele täiendavat tuge (Collinge et al., 1996). Ajakirjandusse ilmusid prognoosid, mille kohaselt on lähemal ajal oodata inimese CJD-epideemiat, et CJD hakkab tapma rohkem kui AIDS. Vähemalt seni pole midagi sellist märgata. Pärast nende 10 nvCJD-juhu on siiamaale (1. juulini 97) kirjeldatud ainult 9 usaldusväärselt sarnast haigestumisjuhtu; see ei näita mingit kasvutendentsi.

Milline on prioonhaiguse ülekande teaduslikult põhjendatud võimalus loomadelt inimesele? Nagu varem käsitletud, toimib nende haiguste liikidevahelisel ülekandel tugev liigibarjäär, mis on seda suurem, mida erinevamad vastavad liigid geneetiliselt on. Peale selle sõltub nakatumine sellest, millist haige looma kude ja mil viisil organismi viiakse. Prioonhaiguste eksperimentaalsete ülekannete katsetega on näidatud, et kõige infektsioossemad on pea- ja seljaaju; infektsioon on saadud ka (eriti skreipihaigete lammaste) lümfoidsete organite (peamiselt põrna) ja soolestikukoe ekstraktide kaudu. Lihaskoe, vere ja piima kaudu ei ole kunagi haiguse ülekannet saadud. Nakatumine toimub kõige kergemini, kui priooniallikas inokuleeritakse peaajju; intravenoossete ja peritoneaalsete injektsioonidega saadakse infektsioon palju harvemini, ja hoopis raske on haigust üle kanda nakkusmaterjali sisse söötmisel. Veiste BSE-priooni sisaldavast ajukoest on õnnestunud suu kaudu nakatada vasikaid, lambaid, kitsi ja hiiri; ajusisese inokulatsiooniga on nakatatud sigu ja pärdikuid, kuid mitte hamstreid ja shimpansse.

Viimasel ajal on liigibarjääri taset hakatud uurima ka otseste molekulaarkonversioonide katsetes in vitro. Ühes viimases uurimuses võrreldakse lamba skreipi- ja veise BSE-priooni efektiivsust inimese normaalse prioonvalgu konverteerimisel proteaasiresistentseks PrPSc-ks (Raymond et al., 1997). Need katsed näitavad, et nende prioonide "kasvuefekt" inimese PrP arvel on väga väike (võrreldes lamba ja veise PrPC-ga) ja sealjuures enam-vähem võrdne. On aga ju teada, et lamba skreipi on olnud laialt levinud juba sajandeid, kuid mingit prioonhaiguse levikut inimeste hulgas pole ta andnud.

Olemasolevate andmete objektiivne hindamine võimaldab järeldada, et inimese nakatumine veise BSE-priooni toimel on võimalik (ja on mõnedel juhtudel ilmselt toimunudki), kuid sellisel nakatumisel on väike tõenäosus, ja praktiliselt null, kui veistoiduna tarvitada ainult lihaskude ja piima.

Kas imetajate prioon on unikaalne bioloogianähtus?

Priooniteooria tunnustamine on tekitanud raskusi nii bioloogide kui ka meedikute hulgas eelkõige sellepärast, et ta läks mitmes aspektis märkimisväärselt lahku harjumuspärastest kujutlustest fundamentaalsete bioloogianähtuste kohta. Viimastel aastatel on aga tehtud mõningaid avastusi pärmseente juures, mis suurepäraselt toetavad priooniteooriat, ja veenavad, et selletaolised nähtused on looduses märksa laiemalt levinud. Õieti on küll tegemist sellega, et pärmseente geneetika mõningate mõistatuslike nähtuste loogiline seletamine sai impulsi priooniteooriast (Wickner, 1994). On ilmunud mitmeid artikleid "pärmiprioonidest". Nimelt tuntakse neil organismidel erilisi tsütoplasmapärilikkuse nähtusi, mis tingivad nn. stressifenotüüpe [URE3] ja [psi+]. Mingeid nukleiinhappelisi komponente nendega seostada pole aga õnnestunud. Hiljuti avastati, et need fenotüübid kujunevad raku normaalsete valkude Ure2p ja Sup35p molekulaarse konformatsiooni koversiooni tulemusena; sealjuures on see muutunud molekulaarfenotüüp dominantne ja põhjustab uute molekulide muundumise samalaadseks molekulidevahelisel interaktsioonil (Wickner, 1995; Prusiner, 1995). See avastus võib olla palju üldisema nähtuse ettekuulutaja.


Kirjandus

Alper, T., Cramp, W. A., Haig, D. A., Clarke, M. C., 1967. Does the agent of scrapie replicate without nucleic acid? -- Nature, 214: 764-766.

Basler, K., Oesch, B., Scott, M., Westaway, D., Walchli, M., Groth, D. F., McKinley, M. P., Prusiner, S. B., Weissmann, C., 1986. Scrapie and cellular PrP isoforms are encoded by the same chromosomal gene. -- Cell, 46: 417-428.

Belt, P.B., Muileman, I. H., Schreuder, B. E., Bos-de Ruijter, J., Gielkens, A. L., Smits, M. A., 1995. Identification of five allelic variants of the sheep PrP gene and their association with natural scrapie. -- J. Gen. Virol., 76: 509-517.

Bendheim, P. E., Barry, R. A., DeArmond, S. J., Stites, D. P., Prusiner, S. B., 1984. Antibodies to scrapie prion protein. -- Nature, 310: 418-421.

Bessen, A. B., Kocisko, D. A., Raymond, G. J., Nandan, S., Lansbury, P. T., Caughey, B., 1995. Non-genetic propagation of strain-specific properties of scrapie prion protein. -- Nature, 375: 698-700.

Büeler, H., Fischer, M., Lang, Y., Bluethmann, H., Lipp, H. P., DeArmond, S. J., Prusiner, S. B., Aguet, M., Weissmann, C., 1992. Normal development and behaviour of mice lacking the neuronal cell-surface PrP protein. -- Nature, 356: 577-582.

Büeler, H., Aguzzi, A., Sailer, A., Greiner, R. A., Autenried, P., Aguet, M., Weissmann, C., 1993. Mice devoid of PrP are resistant to scrapie. -- Cell, 73: 1339-1347.

Caughey, B., Raymond, G. J., 1991. The scrapie-associated form of PrP is made from a cell surface precursor that is both protease and phospholipase sensitive. -- J. Biol. Chem., 266: 18217-18223.

Collinge, J., Sidle, K. C., Meads, J., Ironside, J., Hill, A. F., 1966. Molecular analysis of prion strain variation and the aetiology of 'new variant' CJD. -- Nature, 383: 685-690.

Gabizon, R., Halimi, M., Meiner, Z., 1994. Genetics and biochemistry of Creutzfeldt-Jakob disease in Libyan Jews. -- Biomed. Pharmacother., 48: 385-390.

Gajdusek, D. C., 1977. Unconventional viruses and the origin and disappearance of kuru. -- Science, 197: 943-960.

Gajdusek, D. C., Gibbs, C. J., Jr., Alpers, M., 1966. Experimental transmission of kuru-like syndrome in chimpanzees. -- Nature, 209: 794-796.

Gajdusek, D. C., Gibbs, C. J., Jr., Alpers, M., 1967. Transmission and passage of experimental 'kuru' to chimpanzees. -- Science, 155: 212-214.

Gajdusek, D. C., Zigas, V., 1957. Degenerative disease of the central nervous system in New Guinea: the endemic occurrence of 'kuru' in the native population. -- New Engl. J. Med., 257: 974-978.

Gibbs, C. J., Jr., Gajdusek, D. C., Asher, D. M., Alpers, M. P., Beck, E., Daniel, P. M., Matthews, W. B., 1968. Creutzfeldt-Jakob disease (subacute spongiform encephalopathy): transmission to the chimpanzee. -- Science, 161: 388-389.

Griffith, J. S., 1967. Self-replication and scrapie. -- Nature, 215: 1043-1044.

Hainfeller, J. A., Liberski, P. P., Guiroy, D. C., Cervénaková, L., Brown, P., Gajdusek, D. C., Budka, H., 1997. Pathology and immunochemistry of a kuru brain. -- Brain Pathol., 1: 547-553.

Hsiao, K., Baker, H. F., Crow, T. J., Poulter, M., Owen, F., Terwilliger, J. D., Westaway, D., Ott, J., Prusiner, S. B., 1989. Linkage of a prion protein missense variant to Gerstmann-Sträussler syndrome. -- Nature, 338: 342-345.

Hsiao, K., Scott, M., Foster, D., Groth, D. F., DeArmond, S. J., Prusiner, S. B., 1990. Spontaneous neurodegeration in transgenic mice with mutant prion protein. -- Science, 250: 1587-1590.

Kocisko, D. A., Come, J. H., Priola, S. A., Chesebro, B., Raymond, G. J., Lansbury, P. T., Caughey, B., 1994. Cell-free formation of protease-resistant prion protein. -- Nature, 370: 471-474.

Kocisko, D. A., Priola, S. A., Raymond, G. J., Chesebro, B., Lansbury, P. T., Caughey, B., 1995. Species specifity in the cell-free conversion of prion protein to protease-resistant forms: a model for the species barrier. -- Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92: 3923-3927.

Lugaresi, E., Medori, R., Baruzzi, A., Cortelli, P., Lugaresi, A., Tinuper, P., Zucconi, M., Gambetti, P., 1986. Fatal familial insomnia and dysautonomia with selective deneration of thalamic nuclei. -- New Eng. J. Med., 315: 997-1003.

Monari, L., Chen, S. G., Brown, P., Parchi, P., Petersen, R. B., Mikol, J., Gray, F., Cortelli, P., Montagna, P., Ghetti, B., 1994. Fatal familial insomnia and familial Creutzfeldt-Jakob disease: different prion proteins determined by a DNA polymorphism. -- Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91: 2839-2842.

Oesch, B., Westaway, D., Walchli, M., McKinley, M. P., Kent, S. B., Aebersold, R., Barry, R.A., Tempst, P., Teplow, D. B., Hood, L. E., Prusiner, S. B., Weissmann, C., 1985. A cellular gene encodes scrapie PrP 27-30 protein. -- Cell, 40: 735-746.

Online Mendelian Inheritance in Man, OMIM (TM). Johns Hopkins University, Baltimore, MD., 1997. Prion protein; PRNP. MIM Number: 176640: 18.06.1997. -- World Wide Web URL: http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/Omim/

Pan, K. M., Baldwin, M., Nguyen, J., Gassett, M., Serban, A., Groth, D., Mehlhorn, I., Huang, Z., Fletterick, R. J., Cohen, F. E., Prusiner, S. B., 1993. Conversion of alpha-helices into beta-sheets features in the formation of the scrapie prion proteins. -- Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 10962-10966.

Prusiner, S. B., 1982. Novel proteinaceous infectious particles cause scrapie. -- Science, 216: 136-144.

Prusiner, S. B., 1991. Molecular biology of prion diseases. -- Sciebce, 252: 1515-1522.

Prusiner, S. B., 1995. The prion diseases. -- Scientific American, 272, 1: 48-57.

Prusiner, S. B., Hsiao, K. K., 1994. Human prion diseases. -- Ann. Neurol., 35: 385-395.

Prusiner, S. B., Scott, M., Foster, D., Pan, K. M., Groth, D., Mirenda, C., Trochia, M., Yang, S. L., Serban, D., Carlson, G. A., Hoppe, P. C., Westaway, D., DeArmond, S. J., 1990. Transgenic studies implicate interactions between homologous PrP isoforms in scapie prion replication. -- Cell, 63: 673-686.

Raymond, G. J., Hope, J., Kocisko, D. A., Priola, S. A., Raymond, L. D., Bossers, A., Ironside, J., Will, R. G., Chen, S. G., Petersen, R. B., Gambetti, P., Rubenstein, R., Smits, M. A., Lansburry, P. T. Jr., Gaughey, B., 1997. Molecular assessment of the potential transmissibilities of BSE and scrapie to humans. -- Nature, 388: 285.

Sakaguchi, S., Katamine, S., Nishida, N., Moriuchi, R., Shigamatsu, K., Sugimoto, T., Nakatani, A., Kataoka, Y., Houtani, T., Shirabe, S., Okada, H., Hasegawa, S., Miyamoto, T., Noda, T., 1966. Loss of cerebellar Purkinje cells in aged mice homozygous for a disrupted PrP gene. -- Nature, 380: 528-531.

Sparkes, R. S., Simon, M., Cohn, V. H., Fournier, R. E. K., Lem, J., Klisak, I., Heinzmann, G., Blatt, C., Lucero, M., Mohandas, T., DeArmond, S. J., Westaway, D., Prusiner, S. B., Weiner, L. P., 1986. Assignment of the human and mouse prion protein genes to homologous chromosomes. -- Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83: 7358-7362.

Telling, G. C., Scott, M., Hsiao, K. K., Foster, D., Yang, S.-L., Torchia, M., Sidle, K. C., Collinge, J., DeArmond, S. J., Prusiner, S. B., 1994. Transmission of Creutzfeldt-Jakob disease from humans to transgenic mice expressing chimeric human-mouse prion protein. -- Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91: 9936-9940.

Telling, G. C., Parchi, P., DeArmond, S. J., Cortelli, P., Montagna, P., Gabizon, R., Mastrianni, J., Lugaresi, E., Gambetti, P., Prusiner, S. B., 1996. Evidence for the conformation of the pathologic isoform of the prion protein enciphering and propagating prion diversity. -- Science, 274: 2079-2082.

Tobler, I., Gaus, S. E., Deboer, T.,Ackermann, P., Fisher, M.,Rullcke, T., Moser, M., Oesch, B., McBride, P. A., Manson, J. C., 1996. Altered circadian activity rhytms and sleep in mice devoid of prion protein. -- Nature, 380: 639-642.

Wickner, R. B., 1994. [URE3] as an altered URE2 protein: evidence for a prion analog in Saccharomyces cerevisiae. -- Science, 264: 566-569.

Wickner, R. B., 1995. Prions of yeast and heat-shock protein-104 -- coprion and cure. -- Trends Microbiol., 3: 367-369.

Will, R. G., Ironside, J. W., Zeidler, M., Cousens, S. N., Estibeiro, K., Alperovitch, A., Poser, S., Pocchiari, M., Hofman, A., Smith, P. G., 1996. A new variant of Creutzfeldt-Jakob disease in the UK. -- Lancet, 347: 921-925.

Windl, O., Dempster, M., Estibeiro, J. P., Lathe, R., de Silva, R., Esmonde, T., Will, R., Springbett, A., Campell, T. A., Sidle, K. C., Palmer, M. S., Collinge, J., 1996. Genetic basis of Creutzfeldt-Jakob disease in the United Kingdom: a systematic analysis of predisposing mutations and allelic variation in the PRNP gene. -- Hum. Genet., 98: 259-264.