Os estudos científicos executados em vírus altamente patogénicos como o vírus respiratório agudo severo novo do coronavirus 2 (SARS-CoV-2) devem ser realizados nos laboratórios que cumprem exigências restritas do nível da seguridade biológica (BSL).
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Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock.com
Infelizmente, as exigências de BSL-3 e os laboratórios BSL-4 impedem frequentemente que mais do que algumas instituições específicas segurem estes agentes, impedindo desse modo esforços de revelação vacinal. O sistema do pseudovirus é uma abordagem alternativa útil que possa eficazmente seleccionar vacinas em vírus patogénicos fora do laboratório de um nível BSL-3 ou BSL-4.
Definindo um pseudovirus
O uso primeiramente documentado do termo “pseudovirus” era em 1967, onde os pesquisadores descreveram uma partícula que fosse produzida das pilhas cultivadas do rato que foram contaminadas pelo polyomavirus.
Em cima da análise mais aprofundada desta partícula, os pesquisadores encontraram fragmentos do ADN do rato a ser encapsulado dentro do revestimento da proteína do polyomavirus. Comparado a um vírus vivo, os pseudoviruses, que podem ser sejam produzidos naturalmente durante uma infecção ou artificial em um laboratório para fins de investigação, contêm fragmentos do ADN da anfitrião-pilha sem conter alguns dos componentes de ácido nucleico do vírus infeccioso a que são relacionados.
O material genético alterado dos pseudoviruses impede que estas partículas produzam proteínas de superfície virais no seus próprios a menos que um plasmídeo adicional ou uma linha celular estável que expresse tais proteínas forem feitos disponível ao pseudovirus.
Os pseudos diferentes do `' na virologia
É importante identificar as distinções que existem entre os pseudoviruses e os outros termos da virologia que igualmente utilizaram o ` da palavra pseudo-', como o pseudovirus órfão e um vírus do pseudotype.
Os pseudovirions órfãos, por exemplo, contêm fragmentos do material genético de pilha de anfitrião que é encapsulado dentro de uma estrutura da proteína que se assemelhe pròxima àquela de proteínas bacterianas.
Até agora, as estruturas da proteína actuais na superfície de partículas órfãos do pseudovirion não são o produto do gene de nenhum vírus infeccioso conhecido. Comparativamente, o vírus do pseudotype tem o genoma de um vírus conhecido mas é encapsulado pelo contrário com o revestimento da proteína de um outro tipo de vírus.
Serviço público dos pseudoviruses
Em cima da entrada em pilhas suscetíveis, os pseudoviruses são somente capazes de replicating uma vez, que é comparável ao selvagem-tipo (WT) vírus que replicate frequentemente épocas múltiplas. Adicionalmente, os pseudoviruses igualmente faltam os componentes virulentos de seu vírus do pai, que elimina praticamente a possibilidade que estas partículas do vírus poderiam causar uma infecção activa a um indivíduo expor.
Estas propriedades originais dos pseudoviruses permitem eles ser seguradas com segurança no nível da seguridade biológica (BSL) 2 laboratórios, que trabalham tipicamente com agentes que levantam um risco sanitário moderado aos seres humanos. Embora estes vírus sejam muito mais seguros de segurar do que o vírus de que originaram, a estrutura conformational das proteínas de superfície dos pseudoviruses assemelha-se pròxima àquela do vírus nativo. Tais similaridades na estrutura de superfície da proteína permitem que os pseudoviruses permaneçam eficazes em sua capacidade para incorporar pilhas.
Além do que estas vantagens, o sistema do pseudovirus é determinante e pode ràpida ser produzido. Os benefícios numerosos associados com a execução de estudos científicos em pseudoviruses ajudaram a pesquisadores durante a detecção de anticorpos, a revelação, e a avaliação das vacinas, assim como fornecem a informação no reconhecimento de receptor, nos caminhos da inibição do vírus, e em mecanismos celulares do tropismo.
Sistemas de Pseudovirus para SARS-CoV-2
Diversas tentativas recentes foram feitas de gerar um sistema seguro do pseudovirus para o vírus SARS-CoV-2 que apareceu primeiramente em 2019 e causou uma pandemia.
Um sistema de empacotamento que foi usado para a geração dos pseudoviruses SARS-CoV-2 inclui o sistema lentiviral altamente eficiente do vector. Os vectores de Lentiviral, que são tipicamente o primeiro sistema de empacotamento usaram-se por pesquisadores para criar um vírus novo do envelope-pseudotyped, originando tipicamente do vírus de imunodeficiência humana (HIV-1), do vírus de imunodeficiência símio (SIV), do vírus felino da imunodeficiência (FIV) ou do vírus do stomatitis vesicular (VSV).
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Sistema de VSV
Em um estudo, um grupo de pesquisadores taiwaneses utilizou o sistema do vector do lentivirus de VSV para criar um pseudovirus SARS-CoV-2 que expressasse seqüências completos da proteína de S.
Em seu trabalho, o pseudovirus SARS-CoV-2 incorporou com sucesso as pilhas de alvo ao simultaneamente exibir um risco muito mais baixo da seguridade biológica em relação ao vírus SARS-CoV-2 nativo. Este pseudovirus SARS-CoV-2 foi encontrado igualmente para ser poderoso para análises antigénicas da propriedade e da imunogenicidade.
Usando o pseudovirus SARS-CoV-2, um ensaio de neutralização pseudovirus-baseado (PBNA) para a avaliação de anticorpos de neutralização terapêuticos potenciais foi gerado com sucesso.
Além do que ser uma opção muito mais segura em relação a um ensaio vivo do vírus, o PBNA desenvolvido neste estudo foi encontrado para ser versátil, sensível, exacto, reprodutível, e robusto, desse modo fazendo este ensaio extremamente útil na revelação e na avaliação de produtos antivirosos do candidato.
Sistema HIV-1
Além do que o sistema de VSV, diversos cientistas giraram para a espinha dorsal HIV-1 para gerar um pseudovirus SARS-CoV-2. Por exemplo, em 2020, uma empresa americana introduziu um ensaio do luciferase do pseudovirus da novela SARS-CoV-2 (PVLA), que fosse criado com um vector lentiviral do VIH, que pudesse igualmente ser aplicado para a avaliação de candidatos em perspectiva da droga.
Referências
- Li, Q., Liu, Q., Huang, W., Li, X., & Wang, Y. (2018). Estado actual na revelação dos pseudoviruses para vírus envolvidos. Revisões na virologia médica 28(1). doi: 10.1002/rmv.1963.
- “Você conhece a diferença nos níveis 1, 2, 3 & 4s da segurança do laboratório?” - Sistemas consolidados do esterilizador
- Huang, S., TAI, C., Hsu, Y., Cheng, D., e outros (2020). Avaliando a aplicação de um sistema do pseudovirus para SARS-CoV-2 emergente e reemirjindo subtipos do vírus de gripe das aves H5 na revelação vacinal. Jornal biomedicável. doi: 10.1016/j.bj.2020.06.003.
- Nie, J., Li, Q., Wu, J., Zhao, C., e outros (2020). Estabelecimento e validação de um ensaio da naturalização do pseudovirus para SARS-CoV-2. Micróbios emergentes & infecções 9; 680-686. doi: 10.1080/22221751.2020.1743767.
- Nie, J., Li, Q., Wu, J., Zhao, C., e outros (2020). Quantificação do anticorpo SARS-CoV-2 de neutralização por um ensaio vírus-baseado pseudotyped. Protocolos 15 da natureza; 3699-3715.
- De “diagnósticos criativos do ensaio da neutralização SARS-CoV-2 Pseudovirus” -
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