Вихід вірусу з клітини в генної терапії

Віруси часто використовуються як засоби доставки в генній терапії, тому що вони не пошкоджують клітину в момент потрапляння в неї. Але наслідки можуть мати вихід вірусу з клітини, яким часто нехтують, - пише eurekalert.org з посиланням на Virology.

Деякі віруси використовують молекулу під назвою гепарансульфат, щоб допомогти їм прикріпитися до клітин. Згідно з новим дослідженням, молекула, виявлена в багатьох різних типах клітин (у тому числі і в тканинах тварин), може перешкоджати виходу вірусу.

«Це не обов'язково добре, що вірус не виходить. Це може мати свої власні наслідки для стимуляції імунної системи, - сказав Девід Сандерс, доцент біологічних наук в Університеті Пердью. - Оскільки ми все частіше створюємо віруси для перенесення генів і генної терапії, нам потрібно враховувати одну річ - їх здатність виходити з клітини".

Генна терапія є відносно новим методом, який використовує гени, а не ліки або хірургічне втручання, для лікування розладу. Це можна зробити декількома способами: замінивши ген, що викликає захворювання, здорової копією гена, видаливши мутований ген, який не функціонує правильно, або ввівши абсолютно новий ген, який допомагає організму боротися з хворобою.

Віруси, які використовуються для доставки генів, спроектовані таким чином, щоб не викликати захворювання у нового господаря, але не відомо, чи будуть непередбачені наслідки того, що вірус ніколи не покине клітку.

«Гепарансульфат потенційно корисний, тому що дозволяє уникнути пошук білка для рецептора, клітини в тривимірному просторі: він виводить білок на поверхню, що робить пошук двовимірним, - сказав Сандерс. - Але коли ми впровадили наш вірус в клітку, яка виробляє гепарансульфат, він не зміг вибратися з неї».

Ретровіруси, такі як ВІЛ, вставляють копію свого геному в ДНК-клітини, в які вони вторгаються. Оскільки ретровіруси постійно включені в генетичний матеріал клітини-господаря, вони добре працюють як носії для переносу генів.

Щоб побачити, чи можуть вони генерувати вірус, який посилює вставку ДНК в клітини, на поверхні яких знаходиться сульфат гепарана, команда Сандерса створила вірусний псевдотип: ретровірус, який зовні виглядає як альфа-вірус. Потім вони внесли зміни в альфа-вірусний білок, який, як передбачалося, змусить псевдотипований вірус використовувати гепарансульфат для проникнення.

«Замість створення кращого вірусу ми практично не виявили вірусів, - сказав Сандерс. - Через взаємодії між білком, який ми модифікували, і гепарансульфатом, що вже знаходяться в клітці, білок залишався там».

Коли віруси інкубуються з клітинами в чашках Петрі, вони іноді набувають здатність використовувати гепарансульфат. Це явище спостерігалось у декількох типів вірусів, і, хоча вони не використовували б гепарансульфат в стандартному живому організмі, що в культурі клітин робить їх більш вірогідними для використання молекули.

За словами Сандерса, оскільки віруси все частіше розробляються як засоби доставки, дослідники повинні враховувати, що інструменти, які вони використовують для полегшення проникнення, можуть перешкодити виходу.