КАКВО ПРЕДСТАВЛЯВАТ ЛЕНТИВИРУСИТЕ? - БИОЛОГИЯ - 2025

В лещовиден вирус, от латинската което означава бавно Lenti, са вируси, които изискват по-дълго време от месеца, за да години, от първоначалната инфекция в началото на заболяването. Тези вируси принадлежат към род Lentivirus и към ретровирусите (семейство Retroviridae), които имат РНК геном, който се преписва в ДНК чрез обратна транскриптаза (TR).

В природата лентивирусите присъстват в примати, копитни животни и котки. Например, в примати има две филогенетично свързани линии: simian имунодефицитни вируси (SIV) и човешки имунодефицитни вируси (HIV). И двете са причинители на синдром на придобита имунодефицитност (СПИН).

Източник: доктор по медицина в английската Уикипедия

Лентикторите, получени от лентивируси, са широко използвани за основни изследвания в биологията, функционалната геномика и генната терапия.

Етапи в жизнения цикъл на ретровирусите

Жизненият цикъл на всички ретровируси започва със свързването на организма към специфичен рецептор на клетъчната повърхност, последвано от интернализация на вируса чрез ендоцитоза.

Цикълът продължава с отделянето на вирусното покритие и образуването на протеинов комплекс от вирусни нуклеуси (VNC), който се състои от вирусен геном, свързан с вирусни и клетъчни протеини. Съставът на комплекса се променя с течение на времето и е свързан с превръщането на TR от генома на нашественика в ДНК двойна спирала.

Интеграцията на вирусния геном в този на клетката ще зависи от способността на вирусния геном да прониква в ядрото на гостоприемника. VNC реорганизацията играе важна роля за вноса в ядрото, въпреки че важни клетъчни протеини, като transportin-SR2 / TNPO3, importin-alpha3 и importin7 също играят роля.

Вирусните протеини като интеграза и транскрипция на клетки-гостоприемници, като LEDCF, са ключови за интеграцията на вирусен геном.

Той използва машината на клетките гостоприемник за преписване и превеждане на вирусни протеини и за събиране на вириони, освобождавайки ги в извънклетъчното пространство.

От лентивирус до лективник

Геномът на ретровирусите има три отворени рамки за четене (MLA) за различните вирусни елементи. Например капсидия и матрица (gag ген), ензими (pol ген) и обвивка (env ген).

Конструкцията на вирусен вектор се състои в елиминирането на някои гени на дивия вирус, като тези, свързани с вирулентността. По този начин вирусен вектор може да инфектира еукариотните клетки, да ретро-транскрибира, да се интегрира в генома на еукариотната клетка гостоприемник и да експресира трансгена (вмъкнат терапевтичен ген), без да причинява заболяване.

Един от методите за изграждане на лективник е преходна трансфекция. Тя се основава на използването на вирусни минигеноми (наречени конструкти), които носят само интересуващите се гени. Преходната трансфекция се състои в независимото доставяне на конструкции.

Някои ретровектори имат само основни елементи за сглобяване на вирусни частици, наречени нефункционални ретровектори. Те се използват за трансфектиране на опаковъчни клетки.

Векторите с трансгенна експресионна касета са способни да инфектират, трансформират клетките (трансдукция) и да експресират трансгена.

Използването на отделни конструкции има за цел да избегне рекомбинационни събития, които биха могли да възстановят дивия тип фенотип.

Лективна технология

Технологията Lentivector има широко приложение в основни биологични и транслационни изследвания за стабилно свръхекспресия на трансгени, насочено към сайта редактиране на гени, устойчиво заглушаване на ген, модификация на стволови клетки, генериране на трансгенни животни и индукция на плюрипотентни клетки.

Лективните лектори са лесни за работа и производство на системи. Те са необратимо и сигурно интегрирани в гена на гостоприемника. Те заразяват клетки, които са или не се делят.

Те показват тропизъм към определени тъкани, улеснявайки терапията. Те не експресират вирусни протеини, поради което имат ниска имуногенност. Те могат да изпращат сложни генетични елементи.

В основни изследвания, лективите, базирани на ХИВ, са използвани като системи за доставяне на смущения в РНК (RNAi) за елиминиране на функцията на конкретен ген, като по този начин позволяват изследването на взаимодействието с други различни.

Лектори, получени от ХИВ

В началото на 90-те години на миналия век са построени първите лективници от HVI-1, което е тясно свързано с шимпанзето SIV. HVI-1 е отговорен за СПИН в световен мащаб.

Първото поколение лективници съдържа значителна част от ХИВ генома. Тя включва gal и pol гени и няколко допълнителни вирусни протеина. Това поколение е създадено с помощта на две конструкции. Един от тях, който изразява Env, доставя функциите за опаковане. Друг изразява всички MLAs, с изключение на Env.

Трансферният вектор се състои от експресионна касета, маркирана от два вида дълги повторения (LTR) и гени, необходими за опаковане и обратна транскрипция.

На второто поколение на опаковъчните вектори липсват повечето допълнителни гени и задържат Tat и Rev. Тези гени са отстранени през третото поколение и са осигурени от четвърта конструкция.

Преносните вектори от трето поколение са съставени от две опаковъчни конструкции. Единият кодира гал и пол. Друг кодира оборотите. Трета конструкция кодира обвивката, която се извлича от VSV-G. Този, кодиращ интересуващия ген, съдържа инактивирани LTR лентивирусни последователности, за да се предотврати рекомбинацията.

В последния случай транскрипционните регулаторни елементи повишават ефективността на трансферните гени.

Лективници, получени от други вируси

ХИВ-2 вирусът е тясно свързан със сивия магабей SIV (SIV _SM) и е отговорен за СПИН в Западна Африка. Вектори от първо и второ поколение са получени от този вирус.

По подобен начин на HVI-1, векторите са конструирани от SIV _SM, EIAV (инфекциозен вирус на анемия при коне), FIV (вирус на котешка имунодефицит) и BIV (вирус на имунодефицит на говедата) (BIV) три поколения EIAV базирани вектори са разработени за клинична употреба.

Векторите от първо и трето поколение са конструирани от вируса на капринния артрит-енцефалит (CAEV). Докато вектори от първо поколение са конструирани от SIV на африканската зелена маймуна.

Препратки

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Отвъд ретровирусна инфекция: ХИВ среща генна терапия, генетика и молекулярна биология, 29, 367–379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. The Inside Out of Lentiviral Vector. Вируси, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. Последните постижения в развитието на лентивирусните вектори и приложения. Молекулярна терапия, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Клинична употреба на лентивирусни вектори. Leukemia, 32, 1529–1541.
5. Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Лентивирусни вектори: основни за транслационни. Биохимичен вестник, 443, 603-618.