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Che cosa è uno Pseudovirus?

Gli studi scientifici svolti sui virus altamente patogeni come il virus respiratorio acuto severo novello di coronavirus 2 (SARS-CoV-2) devono essere effettuati in laboratori che soddisfanno le richieste rigorose del livello di sicurezza biologica (BSL).

Virus SARS-CoV-2

Credito di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Purtroppo, i requisiti di BSL-3 ed i laboratori BSL-4 impediscono spesso più di alcune istituzioni specifiche la manipolazione dei questi agenti, quindi ostacolanti gli sforzi di sviluppo del vaccino. Il sistema di pseudovirus è un metodo alternativo utile che può efficacemente schermare i vaccini sui virus patogeni fuori del laboratorio di un livello BSL-3 o BSL-4.

Definizione dello pseudovirus

L'uso in primo luogo documentato del termine “pseudovirus„ era nel 1967, in cui i ricercatori hanno descritto una particella che era stata prodotta dalle celle coltivate del mouse che sono state infettate dal polyomavirus.

Sopra ulteriore analisi di questa particella, i ricercatori hanno trovato i frammenti del DNA del mouse da incapsulare all'interno del cappotto della proteina del polyomavirus. Confrontato ad un virus in tensione, gli pseudoviruses, che possono essere sono prodotti naturalmente durante l'infezione o artificialmente in un laboratorio per la ricerca, contengono i frammenti del DNA della host-cella senza contenere c'è ne delle componenti di acido nucleico del virus contagioso a cui sono relativi.

Il materiale genetico modificato degli pseudoviruses impedisce queste particelle la produzione delle proteine di superficie virali da sè a meno che un plasmide supplementare o una linea cellulare stabile che esprime tali proteine sia messa a disposizione dello pseudovirus.

Gli pseudos differenti del `' in virologia

È importante identificare le distinzioni che esistono fra gli pseudoviruses ed altri termini della virologia che egualmente hanno utilizzato il ` di parola pseudo', quali lo pseudovirus orfano e un virus dello pseudotype.

Gli pseudovirions orfani, per esempio, contengono i frammenti del materiale genetico della cellula ospite che è incapsulato all'interno di una struttura della proteina che somiglia molto attentamente a quella delle proteine batteriche.

Fin qui, le strutture della proteina presenti sulla superficie delle particelle orfane di pseudovirion non sono il prodotto del gene di alcun virus contagioso conosciuto. Comparativamente, il virus dello pseudotype ha il genoma di un virus conosciuto ma invece è incapsulato con il cappotto della proteina di un altro tipo di virus.

Utilità degli pseudoviruses

Sopra l'entrata nelle celle suscettibili, gli pseudoviruses sono soltanto capaci di replica una volta, che è comparabile ai virus (WT) selvaggio tipi che ripiegano spesso i periodi multipli. Ulteriormente, gli pseudoviruses egualmente mancano delle componenti virulente del loro virus del genitore, che praticamente elimina la possibilità che queste particelle del virus potrebbero causare un'infezione attiva ad una persona esposta.

Questi beni unici degli pseudoviruses tengono conto loro essere trattati sicuro nel livello di sicurezza biologica (BSL) 2 laboratori, che funzionano tipicamente con gli agenti che posano un rischio per la salute moderato agli esseri umani. Sebbene questi virus siano molto più sicuri da trattare che il virus da cui sono nato, la struttura conformazionale delle proteine di superficie degli pseudoviruses somiglia molto attentamente a quella del virus indigeno. Tali similarità nella struttura di superficie della proteina permettono che gli pseudoviruses rimangano efficaci nella loro capacità di entrare nelle celle.

Oltre a questi vantaggi, il sistema di pseudovirus è quantificabile e può essere prodotto rapido. I numerosi vantaggi connessi con lo svolgimento degli studi scientifici sugli pseudoviruses hanno assistito i ricercatori durante la rilevazione degli anticorpi, lo sviluppo e la valutazione dei vaccini come pure forniscono informazioni sul riconoscimento di ricevitore, sulle vie di inibizione del virus e sui meccanismi cellulari di tropismo.

Sistemi di Pseudovirus per SARS-CoV-2

Parecchi tentativi recenti sono stati fatti di generare un sistema affidabile di pseudovirus per il virus SARS-CoV-2 che in primo luogo è comparso nel 2019 ed ha causato una pandemia.

Un sistema d'imballaggio che è stato usato per la generazione di pseudoviruses SARS-CoV-2 comprende il sistema lentiviral altamente efficiente di vettore. I vettori di Lentiviral, che sono tipicamente il primo sistema d'imballaggio hanno usato dai ricercatori per creare un virus novello della busta-pseudotyped, provenente tipicamente dal virus dell'immunodeficienza umana (HIV-1), dal virus di immunodeficienza scimmiesca (SIV), dal virus felino di immunodeficienza (FIV) o dal virus di stomatite vescicolare (VSV).  

Pseudovirus di SARS-CoV-2

Credito di immagine: creative-diagnostics.com

Sistema di VSV

In uno studio, un gruppo di ricercatori di Taiwan ha utilizzato il sistema di vettore di lentivirus di VSV per creare uno pseudovirus SARS-CoV-2 che ha espresso le sequenze integrali della proteina di S.

Nel loro lavoro, lo pseudovirus SARS-CoV-2 ha entrato con successo nelle cellule bersaglio mentre simultaneamente esibiva un rischio molto più basso di sicurezza biologica rispetto al virus indigeno SARS-CoV-2. Questo pseudovirus SARS-CoV-2 egualmente è risultato potente per sia le analisi antigeniche dell'immunizzazione che dei beni.

Facendo uso dello pseudovirus SARS-CoV-2, ad un'analisi di neutralizzazione basata pseudovirus (PBNA) per la valutazione degli anticorpi di neutralizzazione terapeutici potenziali è stata generata con successo.

Oltre ad essere un'opzione molto più sicura rispetto ad un'analisi in tensione del virus, il PBNA sviluppato in questo studio è risultato versatile, sensibile, accurato, riproducibile e robusto, quindi rendendo questa analisi estremamente utile nello sviluppo e nella valutazione dei prodotti antivirali del candidato.

Sistema di HIV-1

Oltre al sistema di VSV, parecchi scienziati hanno girato al HIV-1 la spina dorsale per la generazione dello pseudovirus SARS-CoV-2. Per esempio, nel 2020, una società americana ha introdotto un'analisi di luciferase di pseudovirus del romanzo SARS-CoV-2 (PVLA), che è stata creata con un vettore lentiviral del HIV, che può anche essere applicato per la valutazione dei candidati futuri della droga.

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Last Updated: Mar 5, 2021

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine; two nitrogen mustard alkylating agents that are used in anticancer therapy.

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