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Gli scienziati ricreano i passi iniziali di infezione HIV in una provetta

Compiendo un'abilità che era stata un sogno di conduttura per le decadi, gli scienziati hanno ricreato in una provetta i primi punti dell'infezione dal HIV (virus dell'immunodeficienza umana), il virus che causa l'AIDS (sindrome da immunodeficienza acquisita).

Agire in tal modo ha consentito l'accesso di su-fine al virus; quale è ostruito altrimenti dalla visualizzazione in profondità all'interno della cella; ed identificazione permessa a delle componenti essenziali che il HIV deve ripiegare all'interno del suo host umano.

Specificamente, gli scienziati potevano riflettere il virus poichè ha ripiegato il suo genoma e lo ha inserito nel DNA dell'obiettivo, rispecchiante i punti che ordinariamente hanno luogo all'interno del host. Pubblicato nella scienza il 9 ottobre, questi avanzamenti rendono una nuova comprensione di come il HIV funziona, gli autori dicono, tenendo conto le prospezioni delle fasi iniziali del ciclo di vita del virus in dettaglio senza precedenti.

Tale conoscenza potrebbe piombo ai trattamenti migliori per l'AIDS, una malattia per tutta la vita che può essere controllata soltanto con un regime continuo del farmaco.

“Questo sta insegnandoci come il HIV infetta,„ dice Wesley I. Sundquist, il Ph.D., professore distinto della biochimica all'università di salubrità di Utah. È autore co-senior dello studio con il suo ex apprendista, Owen Pornillos, Ph.D., ora un professore associato all'università di Virginia.

I co-primi autori sono Devin Christensen, Ph.D. e Barbie Ganser-Pornillos, Ph.D. “stiamo imparando le nuove cose circa uno degli agenti patogeni più significativi che gli esseri umani hanno incontrato mai e che è importante.„

Per tutto il suo pericolo, il HIV è ingannevolmente semplice nell'aspetto. Il virus somiglia ad un cono gelato arrotondato, in cui uno shell esterno incapsula il materiale genetico dei virus dentro. Precedentemente, era stato pensato che il ruolo principale dello shell, chiamato il capsid, fosse di proteggere il suo carico prezioso. Ma le indagini dal gruppo di Pornillos e di Sundquist indicano che il capsid egualmente svolge un ruolo attivo nell'infezione.

L'avanzamento dei passi iniziali dell'infezione in una provetta ha permesso che il gruppo di ricerca manipolasse precisamente il HIV nei modi che non erano stati possibili prima.

Hanno trovato che quando hanno usato metodi genetici e biochimici per destabilizzare il capsid, HIV non potrebbero efficacemente ripiegare il suo materiale genetico. Era la prima dimostrazione diretta che, piuttosto che servendo soltanto da imballando, il capsid è una componente essenziale del trattamento di infezione HIV stessa.

Se vedere è credere, quindi guardare la molecola del HIV nell'atto ha dato il credito all'individuazione sperimentale. Gli avanzamenti recenti nella microscopia dell'cryo-elettrone e nella modellistica molecolare hanno permesso di vedere il virus; quale, a 130nm, sono circa 60 volte più piccole di una cella rosso sangue; in dettaglio squisito.

Facendo uso di queste tecniche, il gruppo ha visualizzato insieme ciascuna 240 della proteina minuscola “mattonelle„ quella misura per fare lo shell esterno a forma di cono. Con la visualizzazione di su-fine, gli scienziati potrebbero vedere letteralmente che il capsid è rimanere in gran parte intatto in tutto il trattamento della replica, chiamato trascrizione inversa.

Ciò è differente che nei manuali. I nostri dati indicano che il capsid virale svolge un ruolo attivo ed indispensabile nel supporto della trascrizione inversa efficiente.„

Wesley I. Sundquist, Ph.D., il professor distinto Department di biochimica, università di salubrità di Utah

Sundquist dice che la scoperta può contribuire a spiegare perché una droga investigativa sviluppata da Gilead, la prima del HIV per mirare al capsid, è un inibitore potente del virus. Lavoro precedente da Sundquist, da Pornillos e da altri che delucidano la struttura e la funzione del capsid del HIV informato la progettazione della droga, che ha eseguito bene nei test clinici di fase 1. Le comprensioni supplementari guadagnate attraverso il sistema della provetta hanno potuto migliorare la progettazione della droga ancora ulteriore.

Avanza nella tecnologia del microscopio, accoppiata con la persistenza risoluta, piombo al nuovo punto di vista del HIV, che in primo luogo è stato scoperto come la causa dell'AIDS più di 35 anni fa.

Ha richiesto gli anni di approssimazioni successive per determinare le componenti minime richieste per la ricapitolazione del trattamento in una provetta, fuori della cella. Ora che il sistema semplificato è in servizio, Pornillos dice, apre le porte ad imparare le verità più fondamentali circa un nemico esperto.

“Per me, ci sono entrambi l'aspetto fondamentale di conoscenza di, ma anche l'aspetto di traduzione che potrebbe aiutarci a fornire i migliori modi fermare il HIV,„ Pornillos dice. “Ecco perché è la grande ricerca.„

Source:
Journal reference:

Christensen, D. E., et al. (2020) Reconstitution and visualization of HIV-1 capsiddependent replication and integration in vitro. Science. doi.org/10.1126/science.abc8420