Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Stworzono chimeryczne wirusy dla potrzeb terapii genowej
Stworzono chimeryczne wirusy dla potrzeb terapii genowej
Naukowcom przy pomocy metod obliczeniowych oraz bioinżynierii udało się połączyć ze sobą fragmenty kapsydów pochodzących z różnych wirusów. Ich celem było stworzenie nowego, łagodnego wirusa, który mógłby zostać wykorzystany w terapii genowej, jako środek transportu dla DNA. Teoretycznie mógłby on dostarczać materiał genetyczny do ściśle określonych komórek.

Omawiane badania zostały przeprowadzone przez badaczy z amerykańskiego Uniwersytetu Rice. Swoje wyniki opublikowali oni w czasopiśmie Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego ACS Synthetic Biology. Jako materiał początkowy dla swoich chimerycznych tworów wykorzystali oni tak zwane wirusy towarzyszące adenowirusom (AAV, z angielskiego adeno‑associated virus).

AAV występują powszechnie w naturze i nagminnie infekują ludzi (zakażona jest większość populacji powyżej 10 roku życia), ale, co bardzo istotne, nie powodują żadnej choroby. Właśnie ta ich cecha sprawiła, że naukowcy zainteresowali się nimi, jako potencjalnymi nośnikami, które mogłyby dostarczać materiał genetyczny do określonych komórek w celu zwalczania chorób. Terapia genowa, bo o niej tutaj mowa, może potencjalnie posłużyć nie tylko do leczenia chorób genetycznych, ale również raka, czy schorzeń sercowo‑naczyniowych. W swoich badaniach naukowcy wykorzystali w roli budulca wirusy AAV serotyp 2, które są obecnie najczęściej badanymi w kontekście terapii genowej, oraz AAV serotyp 4. Są one częścią tej samej rodziny wirusów, jednak na poziomie genetycznym są jednymi z najbardziej odległych w tej grupie.

Głównym celem przyświecającym naukowcom było określenie zasad projektowania chimerycznych wirusów, które mogłyby posłużyć jako nośniki DNA. Wielkim wyzwaniem jest projektowanie tego typu tworów w sposób racjonalny. Dostępne są informacje na temat struktury tych wirusów, ale w jaki sposób można je wykorzystać? Jedną z możliwości jest zastosowanie podejścia polegającego na stworzeniu ogromnej ilości możliwych kombinacji, a następnie mieć nadzieję, że któraś z nich się akurat nada. Drugim możliwym rozwiązaniem jest zastosowanie metod obliczeniowych, gdzie wykorzystując zasady biofizyki będzie można przewidzieć jak wprowadzone zmiany wpłyną na cechy kapsydu wirusa. Amerykanie zastosowali swoiste połączenie tych dwóch metod. Zamiast tworzyć jedną starannie zaprojektowaną chimerę wirusową, czy bibliotekę losowo wykreowanych, wpadli na pomysł założenia "inteligentnej" biblioteki. Użyli oni programu komputerowego w celu złożenia ze sobą fragmentów pochodzących z różnych wirusów, aby móc się przekonać, czy będą się one w stanie połączyć ze sobą i stworzyć stabilną strukturę. Naukowcom udało się dowieść, że chimery zaprojektowane z wykorzystaniem ich nowatorskiego podejścia rzeczywiście udaje się stworzyć w laboratorium.

Zatem kolejnym wyzwaniem, które przed nimi stoi jest stworzenie jeszcze większej "inteligentnej" biblioteki wirusów, aby możliwe było ustanowienie solidnego, z punktu widzenia statystyki, zestawu wytycznych, które można będzie w przyszłości stosować przy projektowaniu wirusów na potrzeby terapii genowych.

Ulepszenia procesu projektowania wirusów opracowane przez Amerykanów mogą pomóc nie tylko w rozwoju terapii genowej, ale również innych bionanotechnologii, w zależności od kryteriów, jakie postawi się na samym początku projektowania.

Źródła

Michelle L. Ho et al., SCHEMA computational design of virus capsid chimeras: calibrating how genome packaging, protection, and transduction correlate with calculated structural disruption, ACS Synth. Biol. 2013

http://news.rice.edu/

KOMENTARZE
news

<Wrzesień 2018>

pnwtśrczptsbnd
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
7
8
9
10
16
17
19
21
MEDmeetsTECH #6
2018-09-21 do 2018-09-21
22
23
24
Międzynarodowy Kongres Biogospodarki
2018-09-24 do 2018-09-24
28
29
30
Newsletter