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Che cosa è la ricerca di Guadagno-de-Funzione?

la ricerca di Guadagno-de-funzione si riferisce al passaggio seriale dei microrganismi per aumentare il loro transmissibility, virulenza, immunizzazione e tropismo ospite applicando la pressione selettiva ad una cultura.

mutazione viraleCredito di immagine: vchal/Shutterstock.com

Ciò è eseguita in un contesto della ricerca per capire il modo in cui un agente patogeno si adatta alle pressioni ambientali, permettente il controllo di malattie misura essere vaccini più ben progettati e e potenziali e terapie da esplorare. Il gene che modifica la tecnologia quale CRISPR può essere utilizzato congiuntamente al passaggio seriale selettivo per studiare il ruolo dei geni specifici sull'espressione della proteina e sull'ultima funzione dell'organismo.

Applicazioni di ricerca di guadagno-de-funzione

gli studi di Guadagno-de-funzione sono il più solitamente applicati in virologia ed hanno rivelato molti dettagli per quanto riguarda i meccanismi biologici dietro la trasmissione e la replica del virus.

L'alta tariffa di mutazione e della replica dei virus piombo comunemente per sfuggire ai mutanti, stirpi che hanno acquistato i cambiamenti al loro genoma che diminuiscono o eliminano l'affinità dagli degli anticorpi naturali o indotti da vaccino verso il virus, mentre non considerevolmente abbassando sopravvivenza.

La maggior parte delle mutazioni che un virus può acquistare sono deleterie alla funzione del virus, sebbene la mutazione possa sia migliorare la virulenza che permettere in alcuni casi la migliore fuga immune. Per esempio, gli studi iniziali per quanto riguarda la mutazione di E484K della proteina della punta di resSARS-CoV-2 acuto severo suggeriscono quell'affinità verso ACE2 il ricevitore, l'obiettivo del virus, è migliorato, mentre la neutralizzazione dagli anticorpi del siero originari dai pazienti che recuperano dal tipo selvaggio SARS-CoV-2 è elusa più efficacemente.

FDA richiede che la sperimentazione animale sia eseguita per i vaccini prima che le prove umane possano andare avanti. Tuttavia, poichè il tropismo virale verso le specie di modello è improbabile da esistere già, nei casi in cui i virus umani sono in esame, quindi gli sforzi che possono infettare le specie di modello devono essere generati. Ciò può essere raggiunta facendo uso della ricerca di guadagno-de-funzione dove il virus è attraversato attraverso l'animale, permettendo che i fattori determinanti molecolari di transmissibility siano identificati ed i vaccini in esame da provare.

Ricerca circostante di guadagno-de-funzione di controversia

Nel 2012 un documento è stato pubblicato a scienza da Herfst et al., nominato: Trasmissione ærea del virus di influenza A/H5N1 fra i furetti. Il gruppo geneticamente aveva modificato il virus A/H5N1 da mutagenesi sito-diretta ed i passaggi seriali in furetti, creanti uno sforzo che era ereditario disperso nell'aria in furetti.

Ciò ha dimostrato che era possibile che il virus di influenza aviaria diventasse disperso nell'aria e che lo sforzo era sensibile a determinate droghe antivirali, sebbene sollevato molte preoccupazioni per quanto riguarda l'etica e sicurezza di creazione deun tal virus. La possibilità della versione dolosa accidentale o intenzionale di un tal virus ha indotto l'amministrazione di U.S.A. sotto Barack Obama a fermare il finanziamento per la ricerca di guadagno-de-funzione per quanto riguarda influenza, il SAR, o MERS nel 2014, sebbene questa decisione da allora fosse stata annullata.

Utilizzando gli sforzi basso patogeni per la ricerca di guadagno-de-funzione, o specificamente soltanto eseguire la perdita di ricerca di funzione, dove la funzione dei geni è studiata tramite la loro rimozione, è stata proposto dovuto le preoccupazioni della sicurezza connesse con la generazione degli agenti patogeni migliorati di virulenza. Tuttavia, la cinetica della replica e del tropismo non è necessariamente buono ripiegata negli sforzi basso patogeni, mentre la perdita di ricerca di funzione da solo non fornisce spesso i dati sufficienti.

Le alternative eliminate più lontane quali gli studi in vitro del virus replica-incompetente o della unico proteina, in silico modellare, o il confronto genetico a lungo termine di sequenza dei campioni raccolti dai pazienti sono nell'ambito di ricerca sempre più intensa per sostituire la ricerca di guadagno-de-funzione

Gain-of-Function Research: Ethical Analysis - Monash University

Come discusso, la ricerca di guadagno-de-funzione può evidenziare le mutazioni possibili che possono avere luogo in virus corrente conosciuti e permettere la migliore sorveglianza della comunità, identificanti quando tali mutazioni sorgono e permettenti che i vaccini siano preparati prima di un tal scoppio.

Tuttavia, le mutazioni che un virus può acquistare naturalmente ampiamente sono variate e non sono garantite per presentare come quelle si sono sviluppate dai passaggi seriali in un laboratorio. Similmente, il costo ed il tempo si sono associati con sviluppo del vaccino e lo stoccaggio significa che l'accumulazione preparatoria dei vaccini è egualmente improbabile da trasformarsi in in un vantaggio reale della ricerca di guadagno-de-funzione.

Ulteriormente, la ricerca di inter tropico quale il lavoro suddetto sui furetti non può essere applicabile ai virus in esseri umani come il modo in cui una mutazione altera l'interazione di un virus con il suo ambiente può differire fra i host. D'altra parte, questo tipo di ricerca ha fornito i soli mezzi conclusivamente di dimostrazione della possibilità che H5N1 ha avuto la capacità di trasferire fra i mammiferi e di diventare disperso nell'aria.

La comunità scientifica richiede la trasparenza e l'accreditamento della sicurezza per tutti i laboratori che realizzano la ricerca di guadagno-de-funzione sugli organismi altamente patogeni. Ciò è particolarmente importante per quanto riguarda le pubbliche relazioni e l'opinione come conseguenza della pandemia COVID-19, dove la sfiducia pubblica di scienza è stata spinta nelle teorie di cospirazione non fondate circostanti del riflettore riguardo all'origine di SARS-CoV-2.

Indipendentemente dall'origine vera di SARS-CoV-2, la pandemia ha dimostrato che l'infrastruttura globale è in gran parte non preparata per un tal scoppio e molti scienziati sostengono che la ricerca di guadagno-de-funzione potrebbe predire e permettere che il mondo prepari meglio per lo scoppio.

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Last Updated: Apr 9, 2021

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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Comments

  1. WTF
    Randy Baker Randy Baker United States says:

    We don't need to be concerned by natural viruses.  Scientists are going to create the end of humanity. Playing God in the laboratory bill bite humanity in the ass.

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News Medical.