Fermando i virus freddi completamente bloccando replica

Il virus di raffreddore (ed i sui cugini più micidiali, i virus che causano la polio e la mielite flaccida acuta) possono incontrare appena i sui nemesi. In uno studio recente pubblicato in microbiologia della natura del giornale il 16 settembre 2019, gli scienziati hanno riferito un nuovo approccio potenzialmente riuscito per fermare i virus freddi dalla replica delle cellule umane interne - bloccando la formazione di proteina che è vitale a questo trattamento. Questa replicazione virale completamente inibita in mouse e celle umane del polmone ed incoraggierà il lavoro sulla fabbricazione della droga che può essere provata in esseri umani.

Modelli molecolari del rhinovirus, il virus che causa il raffreddore e la rinite, 3D illustrazione - credito dell
Modelli molecolari del rhinovirus, il virus che causa il raffreddore e la rinite, 3D illustrazione - credito dell'illustrazione: Kateryna Kon/Shutterstock

I raffreddori causano raramente più dell'inconveniente, ma questo può essere un impedimento severo alle attività quotidiane. In persone asma-inclini, d'altra parte, un freddo può avviare una fiammata. Determinati altri enterovirus possono anche causare la paralisi spargendosi lungo le vie neurali al cervello.

La maggior parte dei freddo sono causati da un tipo di rhinoviruses chiamati virus, appartenente alla famiglia dell'enterovirus che egualmente contiene i virus di polio. Ci sono circa 160 tipi di rhinovirus. Un vaccino di raffreddore è stato impossibile finora a causa del modo che cambiano i loro geni intorno, per indurre la resistenza a antibiotici o mascherare il virus dalla perlustrazione delle celle immuni. Ciò piombo ad un cambiamento delle tattiche - invece di ottimizzazione del virus stesso, il nuovo approccio è di affrontare la cellula ospite che harbors il virus, rendente lo poco accogliente.

Questa strategia sfrutta la debolezza di tutti i virus - non possono ripiegare da sè a causa della nudità dei loro armadietti genetici. Invece, quando vogliono ripiegare, dirottano basicamente il genoma della cellula ospite, assumente la direzione del macchinario delle cellule per sbattere fuori le nuove copie di se stessi invece di servizio delle funzioni della cellula ospite. Questo foro di base in anatomia virale è la ragione per la quale fondamentale gli scienziati non sono ancora sicuri se queste sono particelle viventi oppure no.

Come è stato fatto

Nell'esperimento corrente, i tentativi di proteggere la cellula ospite hanno cominciato con gene-modificare, facendo uso di un utensile speciale per spengere i geni che trascrivono le istruzioni fare le nuove celle. Poi hanno esposto le celle modificate a vari enterovirus, compreso i rhinoviruses ed i virus di paralisi simili al virus di polio. Hanno trovato, alla loro soddisfazione, quello inattivanti un gene che i codici per un enzima hanno chiamato interno completamente abolito della replicazione virale di methyltransferase dell'istidina dell'actina quella cella bloccando la produzione di una copia del genoma del RNA del virus.

Al punto seguente, hanno creato i mouse knockout che mancano del gene per questa proteina. Quando questi mouse sono stati esposti ai virus, hanno mostrato la protezione di cento per cento. Storicamente, questi mouse dovrebbero morire sempre invece!

Non solo hanno sopravvissuto all'esposizione del virus dopo l'introduzione di questa mutazione, ma egualmente hanno mostrato un calo molto grande nella replicazione virale e la protezione estremamente forte contro l'infezione virale. L'enzima che non è prodotto in queste celle è essenziale per la formazione di forte citoscheletro, le fibre supportanti complicate che giudicano le varie parti della cella sul posto.

Come funziona

Il dominio SETD3 del methyltransferase dell'istidina dell'actina degli enzimi è essenziale affinchè il RNA enteroviral si ripieghi facendo uso del macchinario della cellula ospite. Questo dominio è stato trovato per interagire con una proteina virale, un enzima chiamato proteasi 2A, in un modo specifico all'interno di una miriade di enterovirus. I residui dell'amminoacido che partecipano a questa interazione egualmente sono stati identificati nello studio corrente.

Una mutazione che permette che la proteasi 2A spacchi le proteine ma che impedisce la sua interazione con SETD3 male pregiudica la replica del RNA. Così la proteasi virale 2A sembra svolgere un ruolo nella replicazione virale molto al di là della fenditura delle proteine. L'assenza di dominio intatto SETD3 con cui la proteasi può interagire è quindi obbligatoria per la replica dell'enterovirus.

Il punto seguente

Poiché geneticamente modificare gli esseri umani non è un approccio fattibile contro il raffreddore, gli scienziati ora stanno esplorando i viali chimici per identificare una droga che può impedire la sintesi di questa proteina per un breve mentre, così proteggendo dal freddo. Il ricercatore gennaio Carette dice, “abbiamo identificato un obiettivo fantastico da cui tutti gli enterovirus e rhinoviruses richiedono e dipendono. Elimini quello ed il virus realmente non ha probabilità. Il secondo punto è di avere un prodotto chimico che imita questa eliminazione genetica.„
Ulteriore ricerca egualmente esaminerà come questa proteina pregiudica la replicazione virale mirando al sito esatto di atto.

In un commento, la palla Jonathan del virologo ha detto, “i trattamenti che mirano questo al host che proteine possono potenzialmente sormontare la mutazione del virus - una delle barriere principali a sviluppare gli efficaci largamente antivirals attivi. Ma naturalmente, i virus sono molto adattabili ed è concepibile che neppure un trattamento d'ottimizzazione non potrebbe tenerli alla campata per lungamente.„

Journal reference:

Enterovirus pathogenesis requires the host methyltransferase SETD3. Jonathan Diep, Yaw Shin Ooi, Alex W. Wilkinson, Christine E. Peters, Eileen Foy, Jeffrey R. Johnson, James Zengel, Siyuan Ding, Kuo-Feng Weng, Orly Laufman, Gwendolyn Jang, Jiewei Xu, Tracy Young, Erik Verschueren, Kristi J. Kobluk, Joshua E. Elias, Peter Sarnow, Harry B. Greenberg, Ruth Hüttenhain, Claude M. Nagamine, Raul Andino, Nevan J. Krogan, Or Gozani & Jan E. Carette. Nature Microbiology (2019). DOI: 10.1038/s41564-019-0551-1. https://www.nature.com/articles/s41564-019-0551-1#Abs1

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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