COSA SONO I LENTIVIRUS? - BIOLOGIA - 2025

I lentivirus , dal latino lenti lento, sono virus che richiedono tempi lunghi da mesi ad anni, dall'infezione iniziale all'insorgenza della malattia. Questi virus appartengono al genere Lentivirus e ai retrovirus (famiglia Retroviridae), che hanno un genoma RNA che viene trascritto nel DNA mediante trascrittasi inversa (TR).

In natura, i lentivirus sono presenti in primati, ungulati e felini. Ad esempio, nei primati ci sono due lignaggi filogeneticamente correlati: virus dell'immunodeficienza scimmiesca (SIV) e virus dell'immunodeficienza umana (HIV). Entrambi sono gli agenti causali della sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS).

Fonte: PhD Dre su Wikipedia in inglese

I lentivettori, ottenuti dai lentivirus, sono stati ampiamente utilizzati per la ricerca di base in biologia, genomica funzionale e terapia genica.

Fasi del ciclo di vita dei retrovirus

Il ciclo di vita di tutti i retrovirus inizia con il legame del corpo con un recettore specifico sulla superficie cellulare, seguito dall'internalizzazione del virus attraverso l'endocitosi.

Il ciclo continua con l'eliminazione del mantello virale e la formazione di un complesso proteico del nucleo virale (VNC), che consiste nel genoma virale associato alle proteine ​​virali e cellulari. La composizione del complesso cambia nel tempo ed è correlata alla conversione, da parte di TR, del genoma dell'invasore in una doppia elica di DNA.

L'integrazione del genoma del virus in quello della cellula dipenderà dalla capacità del genoma virale di penetrare nel nucleo dell'ospite. La riorganizzazione del VNC gioca un ruolo importante nell'importazione nel nucleo, sebbene anche importanti proteine ​​cellulari, come transportin-SR2 / TNPO3, importin-alpha3 e importin7 giochino un ruolo.

Le proteine ​​virali, come l'integrasi, e i fattori di trascrizione della cellula ospite, come il LEDCF, sono fondamentali per l'integrazione del genoma virale.

Utilizza il meccanismo della cellula ospite per trascrivere e tradurre proteine ​​virali e per assemblare virioni, rilasciandoli nello spazio extracellulare.

Da lentivirus a lentivector

Il genoma dei retrovirus ha tre open reading frame (MLA) per i diversi elementi virali. Ad esempio, capsidia e matrice (gene gag), enzimi (gene pol) e busta (gene env).

La costruzione di un vettore virale consiste nell'eliminazione di alcuni geni del virus selvaggio, come quelli legati alla virulenza. In questo modo, un vettore virale può infettare le cellule eucariotiche, retro-trascriverle, integrarsi nel genoma della cellula eucariotica ospite ed esprimere il transgene (gene terapeutico inserito) senza causare malattie.

Un metodo di costruzione del lentivettore è la trasfezione transitoria. Si basa sull'uso di minigenomi virali (chiamati costrutti) che trasportano solo i geni di interesse. La trasfezione transitoria consiste nella consegna indipendente di costrutti.

Alcuni retrovettori hanno solo elementi principali per l'assemblaggio di particelle virali, chiamati retrovettori non funzionali. Sono usati per trasfettare le celle di confezionamento.

I vettori con una cassetta di espressione del transgene sono in grado di infettare, trasformare le cellule (trasduzione) ed esprimere il transgene.

L'uso di costrutti separati ha lo scopo di evitare eventi di ricombinazione che potrebbero ripristinare il fenotipo wild type.

Tecnologia Lentivector

La tecnologia di Lentivector ha un ampio uso nella biologia di base e negli studi traslazionali per la sovraespressione stabile del transgene, l'editing genico diretto al sito, il silenziamento persistente del gene, la modifica delle cellule staminali, la generazione di animali transgenici e induzione di cellule pluripotenti.

I lentivettori sono facili da maneggiare e producono sistemi. Sono irreversibilmente e saldamente integrati nel genoma dell'ospite. Infettano le cellule che si stanno o non si dividono.

Mostrano il tropismo verso alcuni tessuti, facilitando la terapia. Non esprimono proteine ​​virali, motivo per cui hanno una bassa immunogenicità. Possono inviare elementi genetici complessi.

Nella ricerca di base, i lentivettori basati sull'HIV sono stati utilizzati come sistemi di rilascio dell'interferenza dell'RNA (RNAi) per eliminare la funzione di un gene specifico, consentendo così lo studio dell'interazione con altri diversi.

Lentivettori ottenuti dall'HIV

All'inizio degli anni '90, i primi lentivettori furono costruiti da HVI-1, che è strettamente correlato allo scimpanzé SIV. HVI-1 è responsabile dell'AIDS in tutto il mondo.

La prima generazione di lentivettori ha una parte significativa del genoma dell'HIV. Include i geni gal e pol e diverse proteine ​​virali aggiuntive. Questa generazione è stata creata utilizzando due costrutti. Uno di loro, che esprime Env, fornisce le funzioni di packaging. Un altro esprime tutti gli MLA, ad eccezione di Env.

Il vettore di trasferimento è costituito da una cassetta di espressione contrassegnata da due tipi di ripetizioni lunghe (LTR) e da geni necessari per il confezionamento e la trascrizione inversa.

La seconda generazione di vettori di confezionamento manca della maggior parte dei geni accessori e conserva Tat e Rev. Questi geni sono stati rimossi nella terza generazione e forniti da un quarto costrutto.

I vettori di trasferimento di terza generazione sono composti da due costrutti di imballaggio. Uno codifica gal e pol. Un altro codifica rev. Un terzo costrutto codifica l'inviluppo, che è derivato da VSV-G. Quello che codifica il gene di interesse contiene sequenze lentivirali LTR inattivate per prevenire la ricombinazione.

In quest'ultimo caso, gli elementi regolatori trascrizionali aumentano le prestazioni dei geni di trasferimento.

Lentivettori ottenuti da altri virus

Il virus HIV-2 è strettamente correlato al grigio magabey SIV (SIV _SM ) ed è responsabile dell'AIDS in Africa occidentale. Da questo virus sono stati ottenuti vettori di prima e seconda generazione.

In modo simile all'HVI-1, i vettori sono stati costruiti da SIV _SM , EIAV (virus dell'anemia infettiva nei cavalli), FIV (virus dell'immunodeficienza felina) e BIV (virus dell'immunodeficienza bovina (BIV) vettori basati su EIAV da tre generazioni sono stati sviluppati per uso clinico.

I vettori di prima e terza generazione sono stati costruiti dal virus dell'artrite-encefalite caprina (CAEV). Mentre i vettori di prima generazione sono stati costruiti dal SIV della scimmia verde africana.

Riferimenti

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