CE SUNT LENTIVIRUSURILE? - BIOLOGIE - 2025

Lentivirus , din latina insemnand lent Lenti, viruși care necesită o lungă perioadă de timp de la luni la ani, de la infectia initiala la debutul bolii. Acești virusuri aparțin genului Lentivirus și retrovirusurilor (familia Retroviridae), care au un genom ARN care este transcris în ADN prin transcriptază inversă (TR).

În natură, lentivirusurile sunt prezente la primate, ungulate și feline. De exemplu, la primate există două linii legate filogenetic: virusuri de imunodeficiență simiană (SIV) și virusuri de imunodeficiență umană (HIV). Ambii sunt agenții cauzali ai sindromului imunodeficienței dobândite (SIDA).

Sursa: doctorat Dre la Wikipedia engleză

Lentivectorii, obținuți din lentivirusuri, au fost utilizați pe scară largă pentru cercetarea de bază în biologie, genomică funcțională și terapie genică.

Etapele ciclului de viață al retrovirusurilor

Ciclul de viață al tuturor retrovirusurilor începe cu legarea organismului de un receptor specific de pe suprafața celulei, urmată de internalizarea virusului prin endocitoză.

Ciclul continuă cu îndepărtarea stratului de virus și formarea unui complex viral de nucleusproteină (VNC), care constă în genomul viral asociat cu proteinele virale și celulare. Compoziția complexului se schimbă în timp și este legată de conversia, prin TR, a genomului invadator într-o dublă helixă ADN.

Integrarea genomului virusului în celulă va depinde de capacitatea genomului viral de a pătrunde în nucleul gazdă. Reorganizarea VNC joacă un rol important în importarea în nucleu, deși proteine ​​celulare importante, precum transportina-SR2 / TNPO3, importin-alfa3 și importin7 joacă un rol important.

Proteinele virale, cum ar fi integraza, și factorii de transcripție a celulelor gazdă, cum ar fi LEDCF, sunt esențiale în integrarea genomului viral.

Folosește utilajul celulelor gazdă pentru a transcrie și traduce proteinele virale și pentru a asambla virioni, eliberându-le în spațiul extracelular.

De la lentivirus la lentivector

Genomul retrovirusurilor are trei cadre de citire deschise (MLA) pentru diferitele elemente virale. De exemplu, capsidia și matricea (gena gag), enzimele (gena pol) și plicul (gena env).

Construcția unui vector viral constă în eliminarea unor gene ale virusului sălbatic, precum cele legate de virulență. În acest fel, un vector viral poate infecta celulele eucariote, se retranscrie, se integrează în genomul celulei eucariote gazdă și poate exprima transgenul (gena terapeutică introdusă) fără a provoca boli.

O metodă de construcție lentivector este transfecția tranzitorie. Se bazează pe utilizarea minigenomilor virali (numiți constructi) care poartă doar genele de interes. Transfecția tranzitorie constă în livrarea independentă a constructelor.

Unele retrovectoare au doar elemente principale pentru asamblarea particulelor virale, numite retrovectoare nefuncționale. Sunt utilizate pentru transfectarea celulelor de ambalare.

Vectoarele cu o casetă de expresie transgenă sunt capabile să infecteze, să transforme celulele (transducția) și să exprime transgenele.

Utilizarea constructelor separate este menită să evite evenimentele de recombinare care ar putea restabili fenotipul de tip sălbatic.

Tehnologia Lentivector

Tehnologia Lentivector are o largă utilizare în biologia de bază și în studiile translaționale pentru supraexpresie transgenică stabilă, editare a genelor direcționată pe site, reducerea silențioasă a genelor, modificarea celulelor stem, generarea de animale transgenice și inducerea celulelor pluripotente.

Lentivectorii sunt ușor de manevrat și produc sisteme. Acestea sunt integrate ireversibil și în siguranță în genomul gazdă. Ele infectează celulele care sunt sau nu se divid.

Ele arată tropismul spre anumite țesuturi, facilitând terapia. Nu exprimă proteine ​​virale, motiv pentru care au o imunogenitate scăzută. Ele pot trimite elemente genetice complexe.

În cercetările de bază, lentivectorii pe bază de HIV au fost folosiți ca sisteme de administrare a interferențelor ARN (RNAi) pentru a elimina funcția unei gene specifice, permițând astfel studiul interacțiunii cu alte diferite.

Lentivectorii obținuți de la HIV

La începutul anilor 1990, primii lentivectori au fost construiți din HVI-1, care este strâns legat de cimpanzeul SIV. HVI-1 este responsabil pentru SIDA la nivel mondial.

Prima generație de lentivectori are o parte semnificativă a genomului HIV. Include genele gal și pol și mai multe proteine ​​virale suplimentare. Această generație a fost creată folosind două construcții. Una dintre ele, care exprimă Env, furnizează funcțiile de ambalare. Un altul exprimă toate MLA-urile, cu excepția lui Env.

Vectorul de transfer constă dintr-o casetă de expresie marcată de două tipuri de repetări lungi (LTRs) și gene necesare pentru ambalare și transcriere inversă.

A doua generație de vectori de ambalare le lipsește cele mai multe gene accesorii și reține Tat și Rev. Aceste gene au fost eliminate în a treia generație și furnizate de o a patra construcție.

Vectorii de transfer de a treia generație sunt compuse din două construcții de ambalare. Unul codifică gal și pol. O altă codare rev. O a treia construcție codifică plicul, care este derivat din VSV-G. Cea care codifică gena de interes conține secvențe lentivirale LTR inactivate pentru a preveni recombinarea.

În ultimul caz, elementele de reglementare transcripționale cresc performanța genelor de transfer.

Lentivectorii obținuți de la alți viruși

Virusul HIV-2 este strâns legat de magabey gri SIV (SIV _SM ) și este responsabil pentru SIDA în Africa de Vest. Din acest virus s-au obținut vectori din prima și a doua generație.

În mod similar cu HVI-1, vectori au fost construiți din SIV _SM , EIAV (virusul anemiei infecțioase la cai), FIV (virusul imunodeficienței feline) și BIV (virusul imunodeficienței bovine (BIV)) trei generații pe baza de vectori EIAV au fost dezvoltate pentru utilizare clinică.

Vectori de primă și a treia generație au fost construiți din virusul artrita-encefalită caprină (CAEV). În timp ce vectori de primă generație au fost construiți din SIV-ul maimuței verzi africane.

Referințe

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Dincolo de infecția cu retrovirus: HIV întâlnește terapia genică, genetică și biologie moleculară, 29, 367-379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. The Inside Out of Lentiviral Vector. Virusi, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. Progrese recente în dezvoltarea vectorială lentivirală și aplicații. Terapia moleculară, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Utilizarea clinică a vectorilor lentivirali. Leucemie, 32, 1529-1541.
5. Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Vectori lentivirali: de bază la translațional. Jurnalul biochimic, 443, 603-618.