KAS YRA LENTIVIRUSAI? - BIOLOGIJA - 2025

Lentivirus , iš lotynų kalbos reiškia lėtą Lenti, virusai, kurie reikalauja daug laiko nuo kelių mėnesių iki metų, nuo pradinio infekcijos ligos pradžios. Šie virusai priklauso Lentivirus genčiai ir retrovirusams (Retroviridae šeima), turintiems RNR genomą, kuris perrašomas į DNR atvirkštinės transkriptazės (TR) būdu.

Gamtoje lentivirusai yra primatuose, kanopiniuose ir katinuose. Pavyzdžiui, primatuose yra dvi filogenetiniu požiūriu susijusios giminystės rūšys: simiano imunodeficito virusai (SIV) ir žmogaus imunodeficito virusai (ŽIV). Jie abu yra įgyto imunodeficito sindromo (AIDS) sukėlėjai.

Šaltinis: PhD Dre iš anglų kalbos Vikipedijos

Lentivirusai, gauti iš lentivirusų, buvo plačiai naudojami pagrindiniams biologijos, funkcinės genomikos ir genų terapijos tyrimams.

Retrovirusų gyvenimo ciklo etapai

Visų retrovirusų gyvenimo ciklas prasideda nuo kūno prisijungimo prie specifinio receptoriaus ląstelės paviršiuje, po kurio virusas internalizuojamas per endocitozę.

Ciklas tęsiasi, kai nusėda viruso apvalkalas ir susidaro viruso branduolio baltymų kompleksas (VNC), kurį sudaro viruso genomas, susijęs su virusiniais ir ląsteliniais baltymais. Komplekso sudėtis laikui bėgant keičiasi ir yra susijusi su įsibrovėlių genomo pavertimu TR į DNR dvigubą spiralę.

Viruso genomo integracija į ląstelės priklausys nuo viruso genomo sugebėjimo įsiskverbti į priimančiojo branduolį. VNC pertvarkymas vaidina svarbų vaidmenį importuojant į branduolį, nors svarbūs ląstelių baltymai, tokie kaip transportinas-SR2 / TNPO3, importinas-alfa3 ir importinas7, taip pat vaidina svarbų vaidmenį.

Virusiniai baltymai, tokie kaip integrazė, ir ląstelių-šeimininkų transkripcijos faktoriai, tokie kaip LEDCF, yra pagrindiniai viruso genomo integracijos veiksniai.

Tam naudojama ląstelės-šeimininkės technika virusų baltymams perrašyti ir transliuoti bei virionams surinkti, išleidžiant juos į tarpląstelinę erdvę.

Nuo lentivirus iki lentivector

Retrovirusų genomas turi tris atvirus skaitymo rėmus (MLA) skirtingiems viruso elementams. Pavyzdžiui, capsidia ir matrica (gag genas), fermentai (pol genas) ir apvalkalas (env genas).

Virusinio vektoriaus konstravimas susideda iš kai kurių laukinio viruso genų, tokių kaip virulentiškumas, pašalinimo. Tokiu būdu virusinis vektorius gali užkrėsti eukariotines ląsteles, retrotranskuoti, integruotis į priimančiosios eukariotų ląstelės genomą ir ekspresuoti transgeną (įterptą terapinį geną) nesukeldamas ligos.

Vienas lentivektoriaus konstravimo būdas yra trumpalaikis transfekcija. Jis pagrįstas virusinių minigenomų (vadinamų konstruktais), turinčių tik dominančius genus, naudojimu. Pereinamąjį transfekciją sudaro nepriklausomas konstruktų tiekimas.

Kai kurie retrovektoriai turi tik pagrindinius viruso dalelių surinkimo elementus, vadinamus nefunkciniais retrovektoriais. Jie naudojami transfekuoti pakavimo ląsteles.

Vektoriai, turintys transgeno ekspresijos kasetę, yra pajėgūs užkrėsti, transformuoti ląsteles (transdukcija) ir ekspresuoti transgeną.

Naudojant atskirus konstruktus siekiama išvengti rekombinacijos atvejų, kurie galėtų atkurti laukinio tipo fenotipą.

Lentivector technologija

Lentivector technologija plačiai naudojama pagrindinėje biologijoje ir transliacijos tyrimuose, siekiant stabilios transgeno perraiškos, vietinio geno redagavimo, nuolatinio geno nutildymo, kamieninių ląstelių modifikavimo, transgeninių gyvūnų generavimo ir pluripotentinių ląstelių indukcija.

Skolintojus lengva valdyti ir gaminti sistemas. Jie yra negrįžtamai ir saugiai integruoti į šeimininko genomą. Jie užkrečia ląsteles, kurios yra ar nėra dalijamos.

Jie rodo tropizmą į tam tikrus audinius, palengvindami terapiją. Jie neišreiškia virusinių baltymų, todėl jie turi mažą imunogeniškumą. Jie gali siųsti sudėtingus genetinius elementus.

Atliekant pagrindinius tyrimus, ŽIV pagrindu veikiantys skiepytojai buvo naudojami kaip RNR trukdžių perdavimo sistemos (RNR), siekiant pašalinti specifinio geno funkciją, tokiu būdu leidžiant ištirti sąveiką su kitais skirtingais.

Skolintojai, gauti iš ŽIV

Dešimtojo dešimtmečio pradžioje iš HVI-1 buvo pastatyti pirmieji skolintojai, kurie yra glaudžiai susiję su šimpanzės SIV. HVI-1 yra atsakingas už AIDS visame pasaulyje.

Pirmos kartos kreditoriai turi didelę ŽIV genomo dalį. Tai apima gal ir pol genus ir keletą papildomų virusinių baltymų. Ši karta buvo sukurta naudojant du konstruktus. Vienas iš jų, išreiškiantis Env, atlieka pakavimo funkcijas. Kitas išreiškia visas MLA, išskyrus Env.

Perdavimo vektorių sudaro ekspresijos kasetė, pažymėta dviejų tipų ilgais pakartojimais (LTR) ir genais, kurie būtini pakavimui ir atvirkščiai transkripcijai.

Antros kartos pakavimo vektoriams trūksta daugiausiai priedų turinčių genų ir jie išlaiko Tat ir Rev. Šie genai buvo pašalinti trečioje kartoje ir buvo pateikti ketvirtuoju konstruktu.

Trečiosios kartos perdavimo vektoriai yra sudaryti iš dviejų pakavimo konstrukcijų. Vienas užkoduoja gal ir pol. Kitas užkoduoja rev. Trečiasis konstruktas koduoja voką, kuris yra gautas iš VSV-G. Viename, kuris koduoja dominantį geną, yra inaktyvuotos LTR lentivirusinės sekos, kad būtų išvengta rekombinacijos.

Pastaruoju atveju transkripcijos reguliavimo elementai padidina perdavimo genų efektyvumą.

Skolintojai, gauti iš kitų virusų

ŽIV-2 virusas yra glaudžiai susijęs su pilkuoju žurnalu SIV (SIV _SM ) ir yra atsakingas už AIDS Vakarų Afrikoje. Iš šio viruso buvo gauti pirmosios ir antros kartos vektoriai.

Panašiai kaip HVI-1, vektoriai buvo sukurti iš SIV _SM , EIAV (arklių infekcinės anemijos viruso), FIV (kačių imunodeficito viruso) ir BIV (galvijų imunodeficito viruso (BIV)). trijų kartų EIAV pagrindu sukurti vektoriai buvo sukurti klinikiniam naudojimui.

Iš ožkų artrito encefalito viruso (CAEV) buvo sukurti pirmosios ir trečiosios kartos vektoriai. Pirmosios kartos vektoriai buvo sukurti iš afrikinės žaliosios beždžionės SIV.

Nuorodos

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Be retrovirusinės infekcijos: ŽIV atitinka genų terapiją, Genetika ir molekulinė biologija, 29, 367–379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. Lentivirusinio vektoriaus vidus. Virusai, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. Naujausi laimėjimai kuriant ir pritaikant lentivirusinius vektorius. Molekulinė terapija, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Lentivirusinių vektorių klinikinis panaudojimas. Leukemija, 32, 1529–1541.
5. Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Lentivirusiniai vektoriai: nuo bazinio iki transliacinio. Biocheminis žurnalas, 443, 603-618.