MI A LENTIVÍRUS? - BIOLÓGIA - 2025

A lenti vírus, latinul jelentve a lassú lenti, olyan vírusok, amelyek hosszú időt igényelnek hónapoktól évekig, a kezdeti fertőzéstől a betegség kezdetéig. Ezek a vírusok a Lentivirus nemzetségbe és a retrovírusokba (Retroviridae család) tartoznak, amelyek RNS-genomjával a DNS-t átírják transzkriptáz (TR) segítségével.

A természetben a lentivírusok jelen vannak a főemlősökben, patásokban és macskákban. Például a főemlősökben két filogenetikusan összefüggő vonal létezik: simian immunhiány vírusok (SIV) és humán immundeficiencia vírusok (HIV). Mindkettő oka a szerzett immunhiányos szindróma (AIDS).

Forrás: PhD Dre az angol Wikipedia-ban

A lentivírusokból származó lentivektoreket széles körben használják biológiai, funkcionális genomika és génterápia alapkutatásokhoz.

A retrovírusok életciklusának szakaszai

Az összes retrovírus életciklusa a testnek a sejtfelszínen lévő specifikus receptorhoz történő kötődésével kezdődik, amelyet a vírus endocitózissal történő internalizálása követ.

A ciklus azzal folytatódik, hogy a vírus bevonatát levágják, és létrejön egy vírusmagmagfehérje-komplex (VNC), amely a vírusos és a sejtfehérjékhez kapcsolódó vírusgenomból áll. A komplex összetétele idővel megváltozik, és összefüggésben áll a betolakodó genom TR transzformációjával kettős DNS-spiráldá.

A vírus genomjának a sejtbe történő integrációja attól függ, hogy a vírus genom képes-e behatolni a gazdamagba. A VNC átszervezése fontos szerepet játszik a magba történő behozatalban, bár fontos sejtfehérjék, mint például a transportin-SR2 / TNPO3, az import-alfa3 és az importin7 is szerepet játszanak.

A vírusfehérjék, például az integráz, és a gazdasejt-transzkripciós faktorok, mint például a LEDCF kulcsfontosságúak a vírusgenom integrációjában.

A gazdasejt-gépeket használja a vírusfehérjék átírására és transzlációjára, valamint a virionok összeállítására, az extracelluláris térbe való felszabadításukkal.

A lentivírustól a lentivectorig

A retrovírusok genomja három nyitott leolvasási kerettel (MLA) rendelkezik a különböző víruselemek számára. Például kapszidia és mátrix (gag gén), enzimek (pol gén) és boríték (env gén).

A vírusvektor felépítése a vad vírus néhány génjének, például a virulenciához kapcsolódó gének eltávolításából áll. Ily módon egy vírusvektor megfertőzheti az eukarióta sejteket, visszaírhatja, integrálódhat a gazda eukarióta sejt genomjába és expresszálhatja a transzgént (beillesztett terápiás gént) anélkül, hogy betegséget okozna.

A lentivector konstrukció egyik módja a tranziens transzfekció. A vírusos minigenomok (úgynevezett konstrukciók) használatán alapszik, amelyek csak az érdeklődésre számot tartó géneket hordozzák. A tranziens transzfekció a konstrukciók független leadását jelenti.

Egyes retrovektoroknak csak a vírusrészecskék összeállításának fő elemei vannak, ezeket nem funkcionális retrovektoroknak nevezik. A csomagoló cellák transzfektálására használják őket.

A transzgén expressziós kazettával rendelkező vektorok képesek fertőzni, transzformálni (transzdukció) és expresszálni a transzgént.

Külön konstrukciók felhasználásának célja a rekombinációs események elkerülése, amelyek visszaállíthatják a vad típusú fenotípust.

Lentivector technológia

A Lentivector technológiát széles körben alkalmazzák az alapbiológiában és a transzlációs vizsgálatokban a stabil transzgén túlexpresszió, helyspecifikus génszerkesztés, tartós géncsendesítés, őssejtek módosítása, transzgenikus állatok generálása és pluripotens sejtek indukciója.

A kölcsönbeadókat könnyű kezelni és rendszereket előállítani. Visszafordíthatatlanul és biztonságosan integrálódnak a gazdaszervezetbe. Megfertőzik azokat a sejteket, amelyek osztódnak vagy nem osztódnak.

Bizonyos szövetek felé tropizmust mutatnak, megkönnyítve a kezelést. Nem expresszálnak vírusfehérjéket, ezért alacsony immunogenitással rendelkeznek. Komplex genetikai elemeket küldhetnek.

Az alapkutatásban a HIV-alapú lentivektoreket használták RNS-interferencia-leadó rendszerekként (RNAi) egy adott gén működésének kiküszöbölésére, lehetővé téve ezzel a kölcsönhatás tanulmányozását más különféle génekkel.

A HIV-beli nyertesek

Az 1990-es évek elején az első hitelezők épültek a HVI-1-ből, amely szorosan kapcsolódik a SIM csimpánzhoz. A HVI-1 az AIDS felelős világszerte.

A hitelezők első generációja jelentős részét képezi a HIV genomnak. Ez magában foglalja a gal és pol géneket, valamint számos további vírusfehérjét. Ezt a generációt két konstrukció segítségével hozták létre. Az egyik, amely Env-et fejezi ki, ellátja a csomagolási funkciókat. Egy másik kifejezi az összes MLA-t, az Env kivételével.

A transzfer vektor egy expressziós kazettából áll, amelyet kétféle hosszú ismétlés (LTR) jelöl, és a csomagoláshoz és a reverz transzkripcióhoz szükséges gének.

A csomagolóvektorok második generációjában nincs a legtöbb kiegészítő gén, és megtartják a Tat-t és a Rev-et. Ezeket a géneket a harmadik generációban eltávolítottuk, és egy negyedik konstrukcióval biztosítottuk.

A harmadik generációs átadási vektorok két csomagoló konstrukcióból állnak. Az egyik a gal és a pol kódolását tartalmazza. Egy másik kódolja a rev. Egy harmadik konstrukció a VSV-G-ből származó borítékot kódolja. A kérdéses gént kódoló inaktivált LTR lentivírus szekvenciákat tartalmaz a rekombináció megakadályozása érdekében.

Az utóbbi esetben a transzkripciós szabályozó elemek növelik a transzfergének teljesítményét.

Más vírusokból nyert lentivektorok

A HIV-2 vírus szorosan kapcsolódik a szürke SIV (SIV _SM) magazinhoz, és Nyugat-Afrikában felelõs az AIDSért. E vírusból első és második generációs vektorokat kaptunk.

A HVI-1-hez hasonlóan vektorokat állítottak elő SIV _SM, EIAV (lovak fertőző vérszegénység vírusa), FIV (macska immundeficiencia vírus) és BIV (szarvasmarha immundeficiencia vírus (BIV)) alapján három generációs EIAV-alapú vektorokat fejlesztettek ki klinikai alkalmazásra.

Az első és a harmadik generációs vektorokat a kecske-arthritis-encephalitis vírusból (CAEV) állítottuk elő. Míg az első generációs vektorokat az afrikai zöld majom SIV-ből állították elő.

Irodalom

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. A retrovírusfertőzésen túl: a HIV megfelel a génterápiának, Genetics and Molecular Biology, 29, 367–379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. A lentivirális vektor belseje. Viruses, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. A lentivírusos vektorfejlesztés és alkalmazások legújabb előrelépései. Molecular Therapy, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U., 2018. Lentivirális vektorok klinikai felhasználása. Leukemia, 32, 1529–1541.
5. Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Lentivírusvektorok: alaptól a transzlációig. Biochemical Journal, 443, 603-618.