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Che cosa sono vettori virali?

Indipendentemente dalla loro origine e famiglia, i virus hanno evoluto le strategie eleganti per raggiungere ed entrare nelle cellule bersaglio specifiche in cui afferrano il macchinario cellulare per esprimere i geni virali e per montare le particelle della progenie. Allo stesso modo, i vettori virali rappresentano i mezzi più efficaci di trasferimento del gene per modificare il tipo specifico o il tessuto delle cellule e possono essere manipolati per esprimere i geni terapeutici.

I vettori virali sono derivati solitamente da tipo selvaggio parentale virus di cui i geni virali (essenziali per la replica e la virulenza) sono stati sostituiti con i geni eterologi destinati a manipolazione delle cellule. Possono essere usati come strumenti in vitro per gli studi funzionali del gene e biomolecolari, ma anche compire le mansioni impegnative quali le malattie genetiche dell'ossequio, il cancro di lotta, la rigenerazione del tessuto dell'unità e la cella del video funzionano.

L'uso in vitro e clinico dei vettori virali è basato su RNA e sui virus a DNA che differiscono nelle loro strutture ed intervallo genomica ospite. I virus specifici sono stati selezionati come i vettori del gene secondo la loro capacità di portare i geni estranei come pure loro capacità consegnare convenientemente i geni che sono collegati ad espressione genica efficiente.

Beni chiave dei vettori virali

Ogni sistema virale di vettore è caratterizzato da un insieme inerente dei beni che pregiudicano la sua idoneità a terapia genica o ad altre applicazioni specifiche. Per generare un vettore, codificando i geni e le cosiddette sequenze regolarici cis-agenti deve essere separata nelle molecole distinte dell'acido nucleico per impedire la loro ricostituzione e formazione di particelle virali produttive.

Come tutti i vettori e virus replica-incompetenti, le particelle virali possono essere costruite soltanto se le funzioni mancanti sono sostituite. Ciò può essere sotto forma di un virus dell'assistente, ma la singola codifica del plasmide dell'assistente per un genoma difettoso integrale del virus dell'assistente può anche essere utilizzata.

La selezione del vettore più adatto è chiave e richiede la conoscenza approfondita messa a fuoco dei delivery system e delle loro prestazioni. C'è non un-misura-tutto vettore virale multiuso appropriato per tutte le domande; piuttosto, ciascuno dei vettori presenta i sui propri vantaggi, limitazioni ed intervallo delle applicazioni.

Cinque classi di vettore virale possono essere categorizzate in due gruppi principali, secondo come i loro genoma integrano nella cromatina cellulare ospite (lentiviruses e oncoretroviruses) o persistono nel nucleo delle cellule principalmente come episomi extracromosomici (adenovirus, virus adeno-associati e virus di herpes).

La distinzione suddetta è un determinante importante dell'idoneità di ogni vettore per le applicazioni particolari. Nei brevi, vettori d'integrazioni può facilitare l'espressione persistente del transgene in celle che non proliferano, mentre i vettori d'integrazione rappresentano una giusta scelta se c'è un'esigenza dell'alterazione genetica stabile nella divisione delle celle.

Barriere potenziali

Una delle prime barriere che i vettori virali devono oltrepassare nell'organismo umano è la risposta immunitaria. I problemi che possono sorgere con i vettori di trasferimento del gene comprendono la tossicità acuta dall'introduzione dei materiali non Xeros, risposte immunitarie cellulari ed umorali dirette contro le celle ed i prodotti transduced come pure il potenziale per mutagenesi di insertional da determinati vettori d'integrazione.

Ancora, le prove umane finora hanno usato i vettori che integrano in una percentuale relativamente piccola delle celle all'interno di un tessuto dell'obiettivo. Poichè più efficiente i vettori mireranno a più celle, c'è una possibilità della trasmissione involontaria nelle cellule staminali che capace della crescita e del auto-rinnovo clonali, che successivamente solleva la sicurezza importante e le emissioni etiche.

In conclusione, c'è ancora una somma enorme di lavoro da fare nella ricerca virale di vettore. L'identificazione continua delle transenne potenziali ed il mantenimento di forte fuoco per migliorare i sistemi di vettore miglioreranno le tenute di terapia genica di promessa nel trattamento della miriade delle malattie differenti.

Sorgenti

  1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2629647/
  2. http://dasher.wustl.edu/kathy/papers/kresina-4-77-00.pdf
  3. http://kaylab.stanford.edu/manuscripts/NGR-THOMAS-2003.pdf
  4. http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnmol.2014.00076/full
  5. http://web.stanford.edu/dept/EHS/prod/researchlab/bio/docs/Working_with_Viral_Vectors.pdf
  6. Warnock JN, Daigre C, Al-Rubeai M. Introduction ai vettori virali. In: Merten OW, Al-Rubeai m., editori. Vettori virali per terapia genica: Metodi e protocolli. Media di scienza e di affari di Springer, LLC, 2011; pp. 1-25.

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Last Updated: Aug 23, 2018

Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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