Un medicamento antiviral que inhibe la maquinaria de replicación de un virus se dirige selectivamente a los virus más agresivos, según una nueva investigación que analizó la infección de células individuales por un virus y la consecuencia de la intervención antiviral. Esta nueva visión de la dinámica de una infeccióny el mecanismo de un medicamento antiviral no se podía ver por el enfoque típico de estudiar poblaciones de células. Investigadores de Penn State, Duke University y la Universidad de Texas en Austin han desarrollado un sistema de alto rendimiento para estudiar grandes cantidades de célulascélulas infectadas que facilitaron la nueva visión. Un artículo que describe los resultados de la investigación aparece en la revista Informes de celda .
"Tradicionalmente, los virus y los medicamentos antivirales se estudian infectando una población de células con una población de virus", dijo Craig Cameron, profesor y titular de la Cátedra Eberly Family en Bioquímica y Biología Molecular en Penn State y autor del artículo."Tanto las células como los virus varían de forma individual, por lo que los resultados que obtenemos son promedios sobre la población. Los promedios están bien cuando solo les interesa la eficacia de un medicamento, pero los estudios a nivel de células individuales pueden decirle si miembros particularesde la población son más susceptibles al tratamiento y cuando actúa durante el ciclo de vida del virus ".
Para estudiar la dinámica de una infección viral en células individuales, los investigadores utilizaron una versión modificada del poliovirus que produce una proteína verde fluorescente. A medida que un virus se replica en una célula, se produce más y más proteína verde fluorescente, que los investigadores pueden monitorear. Para estudiar suficientes células individuales para obtener resultados confiables y estadísticamente significativos, los investigadores construyeron un dispositivo microfluídico que les permite monitorear hasta 6.400 células simultáneamente.
"Tratamos células infectadas con poliovirus con 2'-C-metiladenosina, un inhibidor de la polimerasa viral que impide que el virus repita su genoma, un paso necesario para que el virus produzca más virus", dijo Jamie J. Arnold, unprofesor asociado de investigación en Penn State y otro autor del artículo. "Este medicamento ayudó a allanar el camino para el desarrollo de sofosbuvir, un medicamento antiviral que es parte del cóctel de medicamentos que se usa para curar la hepatitis C. Como se esperaba de estudios anteriores, el medicamento eliminó aproximadamente el 50% de las infecciones, pero nos sorprendió ver que el medicamento era más efectivo contra los virus que crecían más rápido, algo que nunca podríamos haber visto si no estuviéramos mirando las células individualmente ".
Los investigadores también siguieron el curso temporal y la dinámica de las infecciones virales en células individuales. Estudiaron el momento en que el virus comenzó a replicarse, la tasa de replicación y el nivel máximo de crecimiento del virus. Al estudiar las células individualmente, los investigadorespudieron mostrar cuáles de estos factores podrían verse afectados por una ligera variación entre las células y cuáles podrían verse afectados por la variación en los virus.
"Algunos aspectos de la dinámica de una infección parecen estar más controlados por la variación que existe entre las células individuales, pero otros aspectos se deben a la variación genética dentro de la población de virus", dijo Cameron. "Con nuestra nueva herramienta, podemos comenzar aidentifique los factores específicos que varían entre las células o entre los virus que son responsables de los diferentes resultados. Comprender estos mecanismos nos permitirá ser más inteligentes en la forma en que diseñamos nuevos medicamentos antivirales ".
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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