Investigadores de la Universidad de Purdue eliminaran con éxito las preferencias de infección del virus Sindbis diseñado para atacar y destruir las células cancerosas, un hito en la manipulación de este prometedor vector.
“Este virus ha sido conocido por ser un buen vector para la entrega de la carga terapéutica, sin embargo, naturalmente infecta todos los tipos de células, y estas desviaciones podrían competir con lo que estábamos instruyendo al objetivo”, dijo Richard Kuhn, el Gerald y Edna Mann director de Bindley Biosciences Centro de Purdue. “Hemos superado un reto importante, no sólo por la inserción de una molécula de direccionamiento de nuestra elección, pero también con éxito el virus de sus preferencias de entrada nativas. Este fue un gran paso para liberar el potencial de desarrollo de este virus en una plataforma para estudios concretos la administración de fármacos, donde se colaba fármacos dentro de las células cancerosas, y donde el propio virus destruye las células cancerosas”.
“Estos experimentos demuestran que estos dos métodos se pueden combinar y utilizar para crear máquinas moleculares complejas, como este vector viral con un receptor de orientación a medida “, dijo Kuhn , quien también es jefe del Departamento de Ciencias Biológicas. “Ahora hemos llegado al punto en que podemos cambiar fácilmente el virus de llevar una variedad de cargas y buscar tipos específicos de células. Sabemos dónde y cómo agregar las características que queremos y eliminar los que no lo hacemos.”
Un artículo que detalla el trabajo fue publicado en la edición de octubre del Journal of Virology y actualmente está disponible en línea. Además de Kuhn, los co -autores incluyen Purdue investigador postdoctoral Zheng Liu, profesor asociado de ciencias biológicas Wen Jiang y ex investigador postdoctoral Hong -Sheng Dai. Los Institutos Nacionales de Salud financió esta investigación.
A través de procedimientos estándar de diseño racionales el equipo insertó un factor de crecimiento epidérmico humano, o EGF, secuencia diana en el genoma del virus, y cambiaran algunos de sus aminoácidos para estabilizar la adición , dijo Kuhn.
Las células cancerosas tienen grandes cantidades de este receptor del factor de crecimiento y se ha estudiado como un objetivo para terapias contra el cáncer durante casi 30 años. Cuando el virus ESV1 se une al receptor de EGF en una célula de cáncer se desencadena una señal natural para la célula de internalizar, o consumir, el factor de crecimiento y el virus se realiza en junto con él, dijo .
“Este receptor se encuentra en las células humanas sanas, sin embargo, estas células no serán perjudicadas por el virus ESV1 porque no consumen el factor de crecimiento en cualquier lugar cerca de las células cancerosas”, dijo . “Una célula sana puede fácilmente ser capaz de manejar este virus, pero para las células cancerosas es mortal. ”
El equipo desarrolló un nuevo sistema de evolución dirigida, llamada selección y enriquecimiento tándem, para arrojar los ataques a los receptores naturales y generar las características deseadas en el virus. En la selección en tándem y el sistema de enriquecimiento de la evolución de los virus se transmiten entre dos células huésped diferente . Una de las células huésped se utilizó como que examinaron en busca de virus con los rasgos deseados y la otra se utilizó entonces para enriquecer los virus más prometedores de ese grupo.
Las mutaciones aleatorias se introducen en el virus mediante el uso de una polimerasa propensa a errores, una enzima implicada en el proceso de replicación del ADN. El resultado fue muchos virus muertos, pero el equipo proyectó los que sobrevivieron a encontrar virus que tanto retuvo el EGF y bajó la orientación intrínseca del virus Sindbis. Los candidatos más prometedores fueron enriquecidos para amplificar ciertas características, y una vez que se logró que el virus se desea, se clonó para crear múltiples copias exactas, dijo Kuhn.
El virus resultante, llamada factor de crecimiento epidérmico Virus específico 1 o ESV1, no se replica bien y sus efectos serán más como una droga que una infección viral en un paciente. Es probable que sólo permanecen en el cuerpo durante un corto período de tiempo y no continuará para infectar el cuerpo. Los pacientes probablemente necesitarán más de una dosis en el transcurso de una terapia contra el cáncer , dijo.
Debido a que su sistema inmune reconozca y ataque ESV1 después de una exposición inicial, el virus tendrá que ser modificado para cada dosis, cambiando las proteínas de la cubierta, de los cuales hay un panel disponible que podría ser fácilmente intercambiado dentro y fuera , dijo.
Kuhn y su grupo de investigación estudiaron el virus durante años y construyeron los cimientos de esta obra mediante el ensamblaje de piezas con éxito del virus in vitro, la colocación de diferentes paquetes en su interior y descubrir detalles de su estructura y el comportamiento de sus proteínas de superficie.
El equipo tiene planes para modificar y perfeccionar ESV1 y prepararlo para las pruebas en modelos animales. Medical press
“Estos experimentos demuestran que estos dos métodos se pueden combinar y utilizar para crear máquinas moleculares complejas, como este vector viral con un receptor de orientación a medida “, dijo Kuhn , quien también es jefe del Departamento de Ciencias Biológicas. “Ahora hemos llegado al punto en que podemos cambiar fácilmente el virus de llevar una variedad de cargas y buscar tipos específicos de células. Sabemos dónde y cómo agregar las características que queremos y eliminar los que no lo hacemos.”
Un artículo que detalla el trabajo fue publicado en la edición de octubre del Journal of Virology y actualmente está disponible en línea. Además de Kuhn, los co -autores incluyen Purdue investigador postdoctoral Zheng Liu, profesor asociado de ciencias biológicas Wen Jiang y ex investigador postdoctoral Hong -Sheng Dai. Los Institutos Nacionales de Salud financió esta investigación.
A través de procedimientos estándar de diseño racionales el equipo insertó un factor de crecimiento epidérmico humano, o EGF, secuencia diana en el genoma del virus, y cambiaran algunos de sus aminoácidos para estabilizar la adición , dijo Kuhn.
Las células cancerosas tienen grandes cantidades de este receptor del factor de crecimiento y se ha estudiado como un objetivo para terapias contra el cáncer durante casi 30 años. Cuando el virus ESV1 se une al receptor de EGF en una célula de cáncer se desencadena una señal natural para la célula de internalizar, o consumir, el factor de crecimiento y el virus se realiza en junto con él, dijo .
“Este receptor se encuentra en las células humanas sanas, sin embargo, estas células no serán perjudicadas por el virus ESV1 porque no consumen el factor de crecimiento en cualquier lugar cerca de las células cancerosas”, dijo . “Una célula sana puede fácilmente ser capaz de manejar este virus, pero para las células cancerosas es mortal. ”
El equipo desarrolló un nuevo sistema de evolución dirigida, llamada selección y enriquecimiento tándem, para arrojar los ataques a los receptores naturales y generar las características deseadas en el virus. En la selección en tándem y el sistema de enriquecimiento de la evolución de los virus se transmiten entre dos células huésped diferente . Una de las células huésped se utilizó como que examinaron en busca de virus con los rasgos deseados y la otra se utilizó entonces para enriquecer los virus más prometedores de ese grupo.
Las mutaciones aleatorias se introducen en el virus mediante el uso de una polimerasa propensa a errores, una enzima implicada en el proceso de replicación del ADN. El resultado fue muchos virus muertos, pero el equipo proyectó los que sobrevivieron a encontrar virus que tanto retuvo el EGF y bajó la orientación intrínseca del virus Sindbis. Los candidatos más prometedores fueron enriquecidos para amplificar ciertas características, y una vez que se logró que el virus se desea, se clonó para crear múltiples copias exactas, dijo Kuhn.
El virus resultante, llamada factor de crecimiento epidérmico Virus específico 1 o ESV1, no se replica bien y sus efectos serán más como una droga que una infección viral en un paciente. Es probable que sólo permanecen en el cuerpo durante un corto período de tiempo y no continuará para infectar el cuerpo. Los pacientes probablemente necesitarán más de una dosis en el transcurso de una terapia contra el cáncer , dijo.
Debido a que su sistema inmune reconozca y ataque ESV1 después de una exposición inicial, el virus tendrá que ser modificado para cada dosis, cambiando las proteínas de la cubierta, de los cuales hay un panel disponible que podría ser fácilmente intercambiado dentro y fuera , dijo.
Kuhn y su grupo de investigación estudiaron el virus durante años y construyeron los cimientos de esta obra mediante el ensamblaje de piezas con éxito del virus in vitro, la colocación de diferentes paquetes en su interior y descubrir detalles de su estructura y el comportamiento de sus proteínas de superficie.
El equipo tiene planes para modificar y perfeccionar ESV1 y prepararlo para las pruebas en modelos animales. Medical press
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