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Scoprire l'arma segreta dei virus della rabbia

In un nuovo studio pubblicato nei rapporti delle cellule del giornale, gli scienziati hanno scoperto il sito esatto a cui il sistema immunitario è reso non valido dal virus della rabbia, aprente la strada per un nuovo ed altamente efficace modo della prevenzione della rabbia. Ciò è una scoperta attesa da tempo e potrebbe trasformare il campo di immunizzazione della rabbia.

La rabbia è una malattia virale micidiale del sistema nervoso, credito dell
La rabbia è una malattia virale micidiale del sistema nervoso, credito dell'illustrazione 3d: nobeastsofierce/Shutterstock

La rabbia è una malattia virale che è invariabilmente interna. È trasmessa attraverso i liquidi organici degli animali rabbiosi. È ancora sfrenata in paesi in via di sviluppo, in cui richiede 60.000 vite all'anno, principalmente a causa dei morsi di cane. L'organismo causativo viene dalla famiglia dei lyssaviruses ed include il virus della rabbia classico come pure un virus del pipistrello dall'Australia, tra l'altro.

Dappertutto, gli scienziati stanno esaminando più modi efficaci di fermare la rabbia. In molti paesi cani randagi sono selezionati, ma a nessun effetto. La vaccinazione di massa è un modo efficace di fermare la trasmissione in animali ma è difficile da catturare ed immunizzare gli animali smarriti.

I ricercatori hanno cominciato dal presupposto fondamentale che le legature del virus alla proteina umana hanno chiamato STAT1 come pure molto attentamente simili proteine, avviare un arresto della risposta immunitaria. STAT1 è uno dei fattori di trascrizione che media il decodifica dei bit richiesti di DNA a RNA in preparazione della fabbricazione delle proteine necessarie per tutto il trattamento corporeo. STAT1 è una componente essenziale della risposta immunitaria all'infezione virale. L'inattivazione di questa proteina è quindi determinante per l'instaurazione della malattia nel host e molti virus producono le proteine che interferiscono con IFN che lega IMMEDIATAMENTE alle proteine.

La proteina di P è una proteina virale, con le funzioni multiple. Uno di questi comprende contrapporrsi all'interferone di tipo 1 (IFN), un insieme chiave delle molecole infiammatorie di segnalazione delle cellule che mediano la risposta immunitaria antivirale più iniziale. La cascata continua come segue: una volta che una cella è infettata da un virus, la cella secerne IFNs che legano ai ricevitori di tipo 1 IFN. Questa associazione inserisce una proteina che transduces il segnale attivare la trascrizione - chiamata IMMEDIATAMENTE (trasduttori del segnale ed attivatori di trascrizione). Di conseguenza, i geni IFN-stimolati (ISGs) cominciano lavorare per produrre in primo luogo una copia del RNA (trascrizione) che poi è convertita in proteine che hanno beni antivirali e immunostimulating. Il sistema immunitario ha avviato il suo lavoro di cambiare aria il virus.

La proteina di P è l'antagonista principale di IFN prodotto dal virus della rabbia. Tuttavia, nessuno aveva scoperto quanto lega esattamente a STAT1.  

Lo studio

Per delucidare la natura dell'associazione P-STAT1, lo studio corrente ha tentato un'analisi strutturale del complesso costituito dall'associazione della proteina di STAT1-viral. Il ricercatore Greg Moseley dice, “la sfida era di produrre le proteine chiave sul virale ed ospita i lati in una provetta e li tiene stalla in modo da potremmo interrogare direttamente l'interazione; ciò non era stata fatta prima, almeno per la proteina umana 100%.„

Dopo avere riunito i due tipi di componenti proteiche nella provetta, i ricercatori hanno usato la spettroscopia a risonanza magnetica (NMR) nucleare per mostrare la struttura fisica del complesso. In particolare hanno messo a fuoco sul posto esatto a cui la proteina di P è stata fissata alla proteina STAT1. Questa aderenza impedisce il complesso lo spostamento in altre regioni delle cellule dove è necessario da inserire la risposta immunitaria.

I risultati

Incredibilmente, gli scienziati hanno trovato un sito molto complesso del collegamento, costituito da tre regioni differenti da entrambi i lati dell'interfaccia, cioè, comprendente i siti differenti sia sulla proteina virale di P che sulla proteina ospite STAT1.

Questa scoperta egualmente significa che hanno trovato i nuovi obiettivi per attaccare il virus. Introdurre una mutazione ad un certo numero di questi siti ha potuto inattivare l'associazione virale a STAT1 ed impedirlo così rendere non valide le reazioni immuni normali ad infezione virale. Hanno trovato egualmente che le mutazioni in due regioni erano più efficaci ad impedire legare che in soltanto una regione.

I ricercatori dicono che questo è la prima volta uno STAT1 100% legato alle proteine ad una proteina virale è stato sottoposto all'analisi strutturale. Vari virus patogeni comuni, compreso il virus di Hendra ed il virus del morbillo, attaccano questo obiettivo della proteina.

Un altro gruppo dei ricercatori poi ha introdotto una delle mutazioni che non letali ma inibitorie avevano studiato in uno sforzo selvaggio del vaccino antirabbico. Ciò ha permesso loro di dimostrare quello anche che i virus malattia-causanti potenti possono essere fermati dal causare l'infezione semplicemente impedicendoli l'associazione a STAT1. I ricercatori hanno fatto domanda per un brevetto internazionale sui loro risultati, che hanno richiesto cinque anni lunghi per verificarsi.

Implicazioni

Moseley dice che sarebbe un grande passo avanti se potessero contribuire a sviluppare un nuovo, vaccino antirabbico sicuro ed efficace che può essere somministrato per via orale o essere nascosto in esche, poichè questo avrebbe prevenuto la sfida di cattura e dell'iniezione i randagi e degli altri animali. Come lui, il collega ricercatore Paul Gooley dice che è eccitato per fa parte di un progetto che potrebbe cessare in un vaccino antirabbico orale più sicuro che potrebbe anche cessare questa peste, particolarmente in paesi in via di sviluppo. La descrizione come “uno scienziato di scoperta, guidato da curiosità,„ lo specialista in spettroscopia RMN dice, “gli strumenti ed i metodi tecnologici avanzati impiegati nello studio potrebbe anche applicarsi più largamente per ricambiare altri virus che mirano IMMEDIATAMENTE alle proteine.„

Journal reference:

Structural Elucidation of Viral Antagonism of Innate Immunity at the STAT1 Interface Hossain, Md. Alamgir et al. Cell Reports, Volume 29, Issue 7, 1934 - 1945.e8, https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)31320-8

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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