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Os cientistas recreiam passos iniciais da infecção pelo HIV em um tubo de ensaio

Realizando um repto que fosse um sonho de tubulação por décadas, os cientistas recrearam em um tubo de ensaio as primeiras etapas da infecção por VIH (vírus de imunodeficiência humana), o vírus que causa o AIDS (síndrome adquirida da imunodeficiência).

Fazer assim forneceu o acesso do acima-fim ao vírus; qual é obstruído de outra maneira da vista profundamente dentro da pilha; e identificação permitida dos componentes essenciais que o VIH precisa de replicate dentro de seu anfitrião humano.

Especificamente, os cientistas podiam monitorar o vírus como replicated seu genoma e o introduziu no ADN do alvo, espelhando as etapas que ocorrem ordinariamente dentro do anfitrião. Publicado na ciência o 9 de outubro, estes avanços rendem uma compreensão nova de como o VIH trabalha, os autores dizem, permitindo explorações das fases iniciais do ciclo de vida do vírus em detalhe inaudito.

Tal conhecimento poderia conduzir aos tratamentos melhorados para AIDS, uma doença por toda a vida que pudesse somente ser mantida sob o controle com um regime contínuo da medicamentação.

“Isto está ensinando-nos como o VIH contamina,” diz Wesley I. Sundquist, Ph.D., distinto professor da bioquímica na saúde da Universidade de Utah. É autor co-superior do estudo com seu estagiário anterior, Owen Pornillos, Ph.D., agora um professor adjunto na universidade de Virgínia.

Os co-primeiros autores são Devin Christensen, Ph.D., e Barbie Ganser-Pornillos, Ph.D. “nós estamos aprendendo coisas novas aproximadamente um dos micróbios patogénicos os mais significativos que os seres humanos encontraram nunca, e que é importante.”

Para todo seu perigo, o VIH é deceptively simples na aparência. O vírus assemelha-se a um cone de gelado arredondado, onde um escudo exterior encapsule o material genético dos vírus para dentro. Previamente, tinha-se pensado que o papel principal do escudo, chamado o capsid, era proteger sua carga preciosa. Mas as investigações pela equipe de Sundquist e de Pornillos mostram que o capsid igualmente joga um papel activo na infecção.

Realizar passos iniciais da infecção em um tubo de ensaio permitiu que a equipa de investigação manipulasse precisamente o VIH nas maneiras que não tinham sido possíveis antes.

Encontraram que quando se usaram métodos genéticos e bioquímicos para desestabilizar o capsid, VIH não poderiam eficazmente replicate seu material genético. Era a primeira demonstração directa que, um pouco do que servindo meramente como empacotando, o capsid é um componente essencial do processo da infecção pelo HIV próprio.

Se ver é acreditar, a seguir olhar a molécula do VIH na acção deu o crédito a encontrar experimental. Os avanços recentes na microscopia do cryo-elétron e na modelagem molecular tornaram possível considerar o vírus; qual, em 130nm, é aproximadamente 60 vezes menor do que uma pilha de sangue vermelha; no detalhe excelente.

Usando estas técnicas, a equipe visualizou cada um 240 da proteína minúscula “telhas” esse ajuste junto para fazer o escudo exterior cónico. Com a opinião do acima-fim, os cientistas poderiam literalmente ver que o capsid permaneceu pela maior parte intacto durante todo o processo da réplica, chamado transcrição reversa.

Isto é diferente do que nos livros de texto. Nossos dados indicam que o capsid viral joga um papel activo e indispensável em apoiar a transcrição reversa eficiente.”

Wesley I. Sundquist, Ph.D., distinto professor Departamento da bioquímica, saúde da Universidade de Utah

Sundquist diz que a descoberta pode ajudar a explicar porque uma droga investigatório desenvolvida por Gilead, a primeira do VIH para visar o capsid, é um inibidor poderoso do vírus. Trabalhos anteriores por Sundquist, por Pornillos, e por outro que explica a estrutura e a função do capsid do VIH informado o projecto da droga, que executou bem em ensaios clínicos da fase 1. As introspecções adicionais ganhadas através do sistema do tubo de ensaio podiam melhorar o projecto da droga mesmo mais adicional.

Avança na tecnologia do microscópio, acoplada com a persistência pertinaz, conduzida à vista nova do VIH, que foi descoberto primeiramente como a causa do AIDS mais de 35 anos há.

Tomou anos de tentativa e erro para determinar os componentes mínimos exigidos recapitulando o processo em um tubo de ensaio, fora da pilha. Agora que o sistema simplificado é em serviço, Pornillos diz, ele abre portas a aprender umas verdades mais fundamentais sobre um inimigo familiar.

“Para mim, há ambos o aspecto fundamental do conhecimento dele, mas igualmente o aspecto translational que poderia nos ajudar a vir acima com melhores maneiras de parar o VIH,” Pornillos diz. “É por isso é grande pesquisa.”

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