Genom att utforma ett nytt sätt att paketera genomet av gemensamma mänskliga tumör virus - viruset som orsakar gemensamma endossera, genital endossera och som är inblandad i förekommande cancer - forskare har banat väg för att göra den sjukdomsalstrande organismen långt mer tillgängliga för biomedicinsk vetenskap.
Det rapporterade i webbupplagan av den Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), arbetet lovar att påskynda sökningen efter ett effektivt cancer vaccin och behandlingar för livmoderhalscancer, huvud, hals och vissa skin cancer.
Den nya studien humant papillomavirus av en grupp forskare från Howard Hughes Medical Institute, institutet för molekylär virologi och McArdle laboratorium för cancerforskning vid University of Wisconsin-Madison, beskriver en metod för att göra stora mängder av virus i labbet.
The feat skulle kunna hjälpa forskare lösa långvariga häck att förstå grundläggande biologi av stora mänskliga patogener: hur viruset replikerar, infekterar värdceller och undflyr immunsystemet. Det lovar också att hastigheten utveckling av terapeutiskt läkemedel och nya vacciner, inklusive levande, försvagat vaccin, enligt Dohun Pyeon, lead författare till rapporten.
"Detta nya synsätt fördelar dramatiska," säger Paul Ahlquist, en UW-Madison virolog och ledande författare till PNAS papper. "Det ökar virus avkastning över tusen Vik, hastigheter produktion tiofaldig och låter oss göra och testa virus mutanter som inte möjligt innan."
Papillomavirus kan överföras icke-sexuellt, men är också en av de vanligaste sexuellt överförda sjukdomarna hos människor, med mer än 5 miljoner nya fall rapporteras varje år i Förenta staterna enbart. Det är kanske mest känd som orsaken till genital endossera, även om vissa former av mer än 100 undertyper av viruset är känd för att orsaka livmoderhalscancer och cancer i huvud, hals och huden.
I naturen, viruset döljer sig i hudens celler, där man använder en "stealth strategi" att undandra sig immunsystemet. Det döljer inledningsvis i odifferentierade hud cellerna, den enda typ av cell som kan smittas av viruset. När de odifferentierade cellerna börjar utvecklas till mogen hud cellerna, viruset växlar redskap, förvärvar ett protein skikt för dess DNA och börjar churn ut partiklar att smitta andra odifferentierade celler.
-Humant papillomavirus livscykel är unik, säger Ahlquist. "Det är nära kopplad till huden celldifferentiering. I de basala cellerna sitter viruset bara där lugnt. När differentiering inträffar, kicks ett helt nytt program."
Av viruset användning av huden cellen differentiering processen att hoppa start infektion var ett hinder i labbet, säger Pyeon, och hindras forskare från att göra stora mängder av viruset för forskning. Etablerade metoder var tungrodda, tidsåtgång och tid intensiva och gett endast små mängder av infektiös partiklar.
Anskaffning användbara mängder av virus har kraftigt begränsade studier på många aspekter av papillomavirus biologi, säger Ahlquist, som genomför det nya arbetet med Wisconsin kolleger Pyeon och Paul F. Lambert.
Laget planeras ett sätt att kapsla in det kompletta genomet av viruset i ett protein skikt genom att lägga till de viktigaste delarna i virus - dess DNA och protein molekylerna som gör viruset kapsiden eller coat - till en kultur av odifferentierade hud cellerna.