ЩО ТАКЕ ЛЕНТИВІРУСИ? - БІОЛОГІЯ - 2025

Лентивіруси , від латинського означають повільний Ленті, є вірусами , які вимагають тривалого часу від декількох місяців до року, від зараження до початку захворювання. Ці віруси належать до роду Lentivirus та до ретровірусів (сімейство Retroviridae), які мають геном РНК, який транскрибується в ДНК за допомогою зворотної транскриптази (TR).

У природі лентивіруси присутні у приматів, копитних і котячих. Наприклад, у приматів є два філогенетично пов’язані лінії: віруси імунодефіциту СІМ і віруси імунодефіциту людини (ВІЛ). Обидва є збудниками синдрому набутого імунодефіциту (СНІД).

Джерело: Кандидат Дре в англійській Вікіпедії

Лентіктори, отримані з лентивірусів, широко використовуються для базових досліджень біології, функціональної геноміки та генної терапії.

Етапи життєвого циклу ретровірусів

Життєвий цикл усіх ретровірусів починається з прив’язки організму до специфічного рецептора на клітинній поверхні з подальшою інтерналізацією вірусу через ендоцитоз.

Цикл продовжується видаленням вірусної оболонки та утворенням вірусного нуклеопротеїнового комплексу (VNC), який складається з вірусного геному, пов'язаного з вірусними та клітинними білками. Склад комплексу змінюється з часом і пов'язаний з перетворенням за допомогою TR, геному загарбника в подвійну спіраль ДНК.

Інтеграція вірусного геному в клітину буде залежати від здатності вірусного геному проникати в ядро ​​господаря. Реорганізація ВНС відіграє важливу роль при імпорті в ядро, хоча важливі клітинні білки, такі як транспорт-SR2 / TNPO3, імпорт-альфа3 та імпортін7, також відіграють певну роль.

Вірусні білки, такі як інтеграза та фактори транскрипції клітин-господарів, такі як LEDCF, є ключовими в інтеграції вірусного геному.

Це використовує механізм клітин-господарів для транскрибування та перекладу вірусних білків та для збирання віріонів, вивільняючи їх у позаклітинний простір.

Від лентивірусу до лективтера

Геном ретровірусів має три відкриті рамки зчитування (MLA) для різних вірусних елементів. Наприклад, капсидія і матриця (ген ген), ферменти (ген pol) і оболонка (env ген).

Конструкція вірусного вектора полягає в усуненні деяких генів дикого вірусу, таких як, пов'язаних з вірулентністю. Таким чином вірусний вектор може заражати еукаріотичні клітини, ретро-транскрибувати, інтегруватися в геном еукаріотичної клітини-господаря і експресувати трансген (вставлений терапевтичний ген), не викликаючи захворювання.

Одним із методів побудови лінктив є транзиторна трансфекція. Він заснований на використанні вірусних мінігеномів (так званих конструкцій), які несуть лише цікаві гени. Перехідна трансфекція складається з незалежної доставки конструкцій.

Деякі ретровектори мають лише основні елементи для складання вірусних частинок, які називаються нефункціональними ретровекторами. Вони використовуються для трансфекції упаковочних клітин.

Вектори з касетою експресії трансгенів здатні інфікувати, трансформувати клітини (трансдукцію) та експресувати трансген.

Використання окремих конструкцій покликане уникати подій рекомбінації, які могли б відновити фенотип дикого типу.

Техніка лентіктора

Технологія Lentivector має широке застосування в основних біологічних та трансляційних дослідженнях для стабільної надмірної експресії трансгенів, редагування гена на місці, стійкого замовчування генів, модифікації стовбурових клітин, генерації трансгенних тварин та індукція плюрипотентних клітин.

Легентори легко обробляти та виготовляти системи. Вони необоротно та надійно інтегруються в геном господаря. Вони заражають клітини, які є або не діляться.

Вони виявляють тропізм до певних тканин, полегшуючи терапію. Вони не експресують вірусні білки, через що мають низьку імуногенність. Вони можуть надсилати складні генетичні елементи.

У фундаментальних дослідженнях ленітори на основі ВІЛ використовувались як системи доставки перешкод РНК (RNAi) для усунення функції конкретного гена, таким чином дозволяючи вивчити взаємодію з іншими різними.

Легентори, отримані від ВІЛ

На початку 1990-х років з HVI-1 були побудовані перші сповіщувачі, які тісно пов'язані з шимпанзе SIV. HVI-1 відповідає за СНІД у всьому світі.

Перше покоління лективників містить значну частину геному ВІЛ. Вона включає гени gal та pol та кілька додаткових вірусних білків. Це покоління було створене за допомогою двох конструкцій. Один з них, що виражає Env, забезпечує функції упаковки. Інша висловлює всі MLA, за винятком Env.

Передавальний вектор складається з касети експресії, позначеної двома типами довгих повторів (LTR) та генів, необхідних для упаковки та зворотної транскрипції.

У другому поколінні пакувальних векторів не вистачає більшості додаткових генів, і вони зберігають Tat і Rev. Ці гени були видалені в третьому поколінні і надані четвертою конструкцією.

Вектори передачі третього покоління складаються з двох конструкцій упаковки. Один кодує gal та pol. Інша кодує обороти. Третя конструкція кодує конверт, який походить від VSV-G. Один, що кодує цікавить ген, містить інактивовані LTR лентивірусні послідовності для запобігання рекомбінації.

В останньому випадку транскрипційні регуляторні елементи підвищують продуктивність трансферних генів.

Лентіктори, отримані від інших вірусів

Вірус ВІЛ-2 тісно пов'язаний із сірим магабієм SIV (SIV _SM ) і відповідає за СНІД у Західній Африці. Вектори першого та другого поколінь отримані від цього вірусу.

Аналогічно до HVI-1, були побудовані вектори з SIV _SM , EIAV (вірус інфекційної анемії у коней), FIV (вірус імунодефіциту котячих) та BIV (вірус імунодефіциту великої рогатої худоби) для клінічного використання було розроблено три покоління на основі EIAV.

Вектори першого та третього поколінь були побудовані з вірусу капринового артриту-енцефаліту (CAEV). У той час як вектори першого покоління були побудовані з SIV африканської зеленої мавпи.

Список літератури

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Поза ретровірусною інфекцією: ВІЛ зустрічається з генною терапією, Генетика та молекулярна біологія, 29, 367–379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. Зсередини поза сочевичного вектора. Віруси, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. Нещодавні досягнення в розвитку лентівірусного вектора та їх застосуваннях. Молекулярна терапія, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Клінічне використання лентивірусних векторів. Лейкемія, 32, 1529–1541.
5. Сакума, Т., Баррі, Массачусетс, Ікеда, Y. 2012. Лентивірусні вектори: основні до поступальних. Біохімічний журнал, 443, 603-618.