Los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts UMMS realizaron la primera pantalla CRISPR / Cas9 para descubrir las proteínas humanas que el virus del Zika necesita para la replicación. Este trabajo, dirigido por Abraham Brass, MD, PhD, profesor asistente de microbiología y fisiologíasistemas, revela nuevas pistas que pueden ser útiles para detener el Zika, el dengue y otras infecciones virales emergentes. El estudio aparece en línea en la revista Informes de celda .
"Estas pantallas genéticas nos dan nuestro primer vistazo de lo que estos virus necesitan para sobrevivir", dijo el Dr. Brass. "Nuestro laboratorio y otros en nuestro campo han trabajado duro para desarrollar los sistemas y la infraestructura necesarios para investigar la genética subyacente a la viralidadlos agentes patógenos usan la maquinaria de nuestras propias células para replicarse. Esto ha permitido que la comunidad científica responda rápidamente cuando surgió la amenaza del virus Zika. En nuestro laboratorio, adaptamos la tecnología y las herramientas que habíamos establecido en los últimos cuatro años trabajando con otros virus para comenzarinvestigando la biología del virus Zika "
El Zika, aislado por primera vez de un macaco infectado en África, surgió repentinamente en Micronesia en 2007 y amplió su área de distribución hacia el sudeste asiático. En mayo de 2015, el Zika fue identificado en Brasil. Con su rápida propagación en América Central y del Sur, Zika ha surgidocomo una amenaza grave para la salud que puede causar microcefalia en recién nacidos, así como el síndrome de Guillain-Barré en niños y adultos. Declarada una emergencia de salud pública por la Organización Mundial de la Salud, no hay tratamiento para el Zika. La mejor manera de prevenir la infección por Zika espara limitar la exposición potencial a los mosquitos que transmiten la enfermedad.
Con solo unas pocas proteínas propias, los virus del Zika y el dengue deben tomar los recursos y las proteínas de una célula huésped para crecer y replicarse. Algunas terapias antivirales utilizadas para el VIH y el virus de la hepatitis C funcionan al alterar la capacidad del virus para usarlasEl primer paso para aplicar este enfoque antiviral al Zika y el dengue es reducir cuál de las más de 20,000 proteínas humanas necesita el virus para replicarse.
"Estas dependencias virales de las proteínas humanas representan debilidades que podrían usarse para prevenir o detener la infección", dijo Brass. "Al igual que cualquier enemigo, cuanto más sepamos sobre cómo funcionan y se replican mejor estos virus".
Los colegas de Brass y UMMS, Timothy F. Kowalik, PhD, profesor asociado de microbiología y sistemas fisiológicos, y Sharone Green, MD, profesor asociado de medicina, son expertos en flavivirus, una familia de virus transmitidos por mosquitos que incluyen Zika, fiebre amarilla, el dengue y el Nilo Occidental. Han desarrollado un conjunto de herramientas poderosas, que incluyen tecnologías RNAi y CRISPR, análisis de evolución viral y modelos de ratones, para investigar cómo estos invasores virales explotan las proteínas de la célula huésped para replicarse.
Utilizando las tecnologías de detección RNAi y CRISPR / Cas9 que habían desarrollado para el dengue y la gripe, George Savidis, investigador asociado, Paul Meraner, MD, becario postdoctoral, y William M. McDougall, PhD, asociado postdoctoral, en el laboratorio de Brass,Comenzó eliminando o agotando cada proteína en el genoma humano, una a la vez, y luego viendo cómo crecía el Zika o el virus del dengue cuando esa proteína humana desapareció.
Brass y sus colegas identificaron un puñado de proteínas del huésped críticas para la replicación viral del Zika y el dengue. Entre ellas estaba la proteína AXL, que el virus usa para acceder y entrar a la célula. También identificaron el complejo proteico de la membrana del retículo endoplásmico EMC como crítico para la infección en etapa temprana por los virus. Juntos, estos hallazgos representan posibles objetivos terapéuticos que podrían ayudar a tratar y prevenir la infección. El siguiente paso es desarrollar terapias que inhiban el Zika y el dengue al atacar estas proteínas.
"Conectamos el virus Zika en nuestro sistema e inmediatamente comenzamos a estudiarlo", dijo Brass. "Lo que podría haber tardado mucho más en construir desde cero, pudimos dar la vuelta en unos pocos meses. Nuestro objetivo erahaga las pantallas, encuentre lo que los virus necesitan para crecer y luego envíe los datos al resto de la comunidad de investigación de inmediato "
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Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de la Universidad de Massachusetts . Original escrito por Jim Fessenden. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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