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lentivirus

Lentivirus es un género de retrovirus que causan enfermedades crónicas y mortales caracterizadas por largos períodos de incubación , en humanos y otras especies de mamíferos. [2] El género incluye el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), que causa el SIDA . Los lentivirus se distribuyen por todo el mundo y se sabe que se alojan en simios, vacas , cabras, caballos, gatos y ovejas, así como en varios otros mamíferos. [2]

Los lentivirus pueden integrar una cantidad significativa de ADN viral complementario en el ADN de la célula huésped y pueden infectar eficientemente células que no se dividen, por lo que son uno de los métodos más eficientes de administración de genes . [3] Pueden volverse endógenos , integrando su genoma en el genoma de la línea germinal del huésped , de modo que en adelante el virus sea heredado por los descendientes del huésped. [1]

Clasificación

Se reconocen cinco serogrupos de lentivirus, que reflejan los huéspedes vertebrados con los que están asociados (primates, ovejas y cabras, caballos, gatos domésticos y ganado vacuno). [4] Los lentivirus de primates se distinguen por el uso de la proteína CD4 como receptor y la ausencia de dUTPasa . [5] Algunos grupos tienen gags de reacción cruzada ( antígenos específicos de grupo ) (p. ej., los lentivirus ovino , caprino y felino ). Los anticuerpos contra las mordazas en leones y otros felinos grandes indican la existencia de otro virus aún por identificar relacionado con el lentivirus felino y los lentivirus ovino/caprino. [ cita necesaria ]

Morfología

Estructura del VIH , un lentivirus.

Los viriones son virus envueltos de 80 a 100 nm de diámetro. [6] Son esféricos o pleomórficos , con núcleos de cápside que maduran hasta adquirir una forma cilíndrica o cónica. [6] [7] Las proyecciones de la envoltura hacen que la superficie parezca rugosa, o pueden dispersarse uniformemente pequeños picos (alrededor de 8 nm) sobre la superficie. [6]

genoma

Los lentivirus contienen ARN monocatenarios de dos sentidos que están unidos por proteínas de la nucleocápside. [8] Como ocurre con todos los retrovirus, los lentivirus tienen genes gag , pol y env , que codifican proteínas virales en el orden: 5´- gag - pol - env ​​-3´. Sin embargo, a diferencia de otros retrovirus, los lentivirus tienen dos genes reguladores , tat y rev . También pueden tener genes accesorios adicionales según el virus (p. ej., para VIH-1: vif , vpr , vpu , nef ) cuyos productos participan en la regulación de la síntesis y el procesamiento del ARN viral y otras funciones replicativas. La repetición terminal larga (LTR) tiene aproximadamente 600 nt de largo, de los cuales la región U3 tiene 450, la secuencia R 100 y la región U5 unos 70 nt de largo.

Replicación

Los retrovirus transportan proteínas dentro de sus cápsides , que se unen al genoma de ARN. Estas proteínas suelen estar implicadas en las primeras etapas de la replicación del genoma e incluyen la transcriptasa inversa y la integrasa . La transcriptasa inversa es la ADN polimerasa dependiente de ARN codificada viralmente. La enzima utiliza el genoma de ARN viral como plantilla para la síntesis de una copia de ADN complementaria. La transcriptasa inversa posee actividad [RNasa H] para la destrucción de la plantilla de ARN. La integrasa se une tanto al ADNc viral generado por la transcriptasa inversa como al ADN del huésped. Luego procesa las LTR antes de insertar el genoma viral en el ADN del huésped. Tat actúa como un transactivador durante la transcripción para mejorar la iniciación y el alargamiento. El elemento sensible a Rev actúa postranscripcionalmente, regulando el empalme y el transporte del ARNm al citoplasma. [9]

proteoma

El proteoma lentiviral consta de cinco proteínas estructurales principales y tres o cuatro proteínas no estructurales (tres en los lentivirus de primates). [ ¿cual? ]

Proteínas estructurales enumeradas por tamaño:

  1. "Proteína SU de la envoltura de superficie Gp120 , codificada por el gen viral env" . 120.000 Da ( daltons ).
  2. Proteína de envoltura transmembrana Gp41 TM, también codificada por el gen viral env . 41000 días.
  3. "Proteína CA de la cápside P24 , codificada por el gen viral gag" . 24000 días.
  4. Proteína de matriz P17 MA, también codificada por gag . 17000 días.
  5. "Proteína NC de la cápsida P7/P9, también codificada por gag" . 7000-11000 D.A.

Las proteínas de la envoltura SU y TM están glicosiladas en al menos algunos lentivirus (VIH, VIS), si no en todos. La glicosilación parece desempeñar un papel estructural en la ocultación y variación de los sitios antigénicos necesarios para que el huésped genere una respuesta del sistema inmunológico.

Enzimas:

  1. Transcriptasa inversa RT codificada por el gen pol . Tamaño de proteína 66000 Da.
  2. Integrasa IN también codificada por el gen pol . Tamaño de proteína 32000 Da.
  3. Proteasa PR codificada por el gen pro (parte del gen pol en algunos virus).
  4. dUTPasa DU codificada por el gen pro (parte del gen pol en algunos virus), cuyo papel aún se desconoce. Tamaño de proteína 14000 Da.

Proteínas reguladoras genéticas:

  1. Tat : transactivador principal
  2. Rev : importante para la síntesis de las principales proteínas virales.

Proteínas accesorias:

  1. Nef : factor negativo
  2. Vpr : proteína reguladora
  3. Vif : inhibidor de APOBEC3
  4. Vpu / Vpx : único para cada tipo de VIH
  5. p6: parte de la mordaza

Propiedades antigénicas

Relaciones serológicas: Los determinantes de antígenos son específicos de tipo y específicos de grupo. En la envoltura se encuentran determinantes antigénicos que poseen reactividad específica de tipo. En las glicoproteínas se encuentran determinantes de antígenos que poseen reactividad específica de tipo y están involucrados en la neutralización mediada por anticuerpos . Se ha encontrado reactividad cruzada entre algunas especies del mismo serotipo, pero no entre miembros de diferentes géneros. La clasificación de los miembros de este taxón rara vez se basa en sus propiedades antigénicas.

Epidemiología

Propiedades fisicoquímicas y físicas.

Clasificado con morfología de clase C.

Entrega lentiviral de shRNA diseñados y el mecanismo de interferencia del ARN en células de mamíferos .

Utilizar como vectores de entrega de genes.

El lentivirus es principalmente una herramienta de investigación que se utiliza para introducir un producto genético en sistemas in vitro o modelos animales. Se están realizando esfuerzos de colaboración a gran escala para utilizar lentivirus para bloquear la expresión de un gen específico utilizando tecnología de interferencia de ARN en formatos de alto rendimiento. [10] Por el contrario, los lentivirus también se utilizan para sobreexpresar de forma estable ciertos genes, lo que permite a los investigadores examinar el efecto del aumento de la expresión genética en un sistema modelo.

Otra aplicación común es utilizar un lentivirus para introducir un nuevo gen en células humanas o animales. Por ejemplo, un modelo de hemofilia en ratón se corrige expresando el factor VIII plaquetario de tipo salvaje , el gen que está mutado en la hemofilia humana. [11] La infección lentiviral tiene ventajas sobre otros métodos de terapia génica, incluida la infección de alta eficiencia de células en división y no en división, expresión estable a largo plazo de un transgén y baja inmunogenicidad. Los lentivirus también se han utilizado con éxito para la transducción de ratones diabéticos con el gen que codifica PDGF (factor de crecimiento derivado de plaquetas), [12] una terapia que se está considerando para su uso en humanos. Finalmente, los lentivirus también se han utilizado para provocar una respuesta inmune contra antígenos tumorales. [13] Estos tratamientos, como la mayoría de los experimentos actuales de terapia génica, son prometedores, pero aún no se ha demostrado que sean seguros y eficaces en estudios controlados en humanos. Hasta ahora se han utilizado vectores gammaretrovirales y lentivirales en más de 300 ensayos clínicos, abordando opciones de tratamiento para diversas enfermedades. [14]

Ver también

Notas

  1. ^ ab Kambol, R; Gatseva, A; Gifford, RJ (20 de diciembre de 2022). "Un lentivirus endógeno en la línea germinal de un roedor". Retrovirología . 19 (1): 30. doi : 10.1186/s12977-022-00615-2 . PMC  9768972 . PMID  36539757.
  2. ^ ab "¿Qué es el lentivirus?". Noticias-Medical.net . 2010-05-19 . Consultado el 30 de noviembre de 2015 .
  3. ^ Cockrell, Adam S.; Kafri, Tal (1 de julio de 2007). "Entrega de genes mediante vectores lentivirus". Biotecnología Molecular . 36 (3): 184–204. doi : 10.1007/s12033-007-0010-8 . ISSN  1073-6085. PMID  17873406. S2CID  25410405.
  4. ^ Mahy, Brian WJ (26 de febrero de 2009). El Diccionario de Virología. Prensa académica. ISBN 9780080920368.
  5. ^ Piguet, V.; Schwartz, O.; Le Gall, S.; Trono, D. (1 de abril de 1999). "La regulación negativa de CD4 y MHC-I por lentivirus de primates: un paradigma para la modulación de los receptores de la superficie celular". Revisiones inmunológicas . 168 : 51–63. doi :10.1111/j.1600-065x.1999.tb01282.x. ISSN  0105-2896. PMID  10399064. S2CID  19409388.
  6. ^ a b "ViralZone: Lentivirus". viralzone.expasy.org . Consultado el 30 de noviembre de 2015 .
  7. ^ Goff SP (2013). "Retroviridae". En Knipe DM, Howley PM (eds.). Virología de campos (6 ed.). Lippincott Williams y Wilkins. págs. 1424-1472. ISBN 978-1-4511-0563-6.
  8. ^ Bulcha, Jote T.; Wang, Yi; Mamá, Hong; Tai, Phillip WL; Gao, Guangping (8 de febrero de 2021). "Plataformas de vectores virales dentro del panorama de la terapia génica". Transducción de señales y terapia dirigida . 6 (1): 53. doi :10.1038/s41392-021-00487-6. ISSN  2059-3635. PMC 7868676 . PMID  33558455. 
  9. ^ Buchschacher, Gary L. (31 de enero de 2003). Sistemas de vectores lentivirales para transferencia de genes. Springer Estados Unidos. ISBN 978-0-306-47702-7.
  10. ^ shRNA - ARN en horquilla corta
  11. ^ Shi Q, Wilcox DA, Fahs SA y col. (febrero de 2007). "Terapia génica del factor VIII derivado de plaquetas mediada por lentivirus en la hemofilia A murina". J. Trombo. Hemosto . 5 (2): 352–61. doi : 10.1111/j.1538-7836.2007.02346.x . PMID  17269937.
  12. ^ Lee JA, Conejero JA, Mason JM, et al. (Agosto de 2005). "La transfección lentiviral con el gen PDGF-B mejora la cicatrización de heridas en diabéticos". Plast. Reconstr. Cirugía . 116 (2): 532–8. doi :10.1097/01.prs.0000172892.78964.49. PMID  16079687. S2CID  8628077.
  13. ^ Casado, Javier García; Janda, Józef; Wei, Joe; Chapatte, Laurence; Colombetti, Sara; Álves, Pedro; Ritter, Gerd; Ayyoub, Maha; Valmori, Danila; Chen, Weisan; Levy, Frederic (2008). "La inmunización con lentivector induce respuestas de células T y B específicas de antígeno tumoral in vivo". Revista europea de inmunología . 38 (7): 1867–1876. doi : 10.1002/eji.200737923 . ISSN  1521-4141. PMID  18546142.
  14. ^ Kurth, R; Bannert, N, eds. (2010). Retrovirus: biología molecular, genómica y patogénesis . Prensa académica Caister. ISBN 978-1-904455-55-4.

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos