- Estágios do ciclo de vida dos retrovírus
- De lentivírus para lentivector
- Tecnologia Lentivector
- Lentivetores obtidos do HIV
- Lentivetores obtidos de outros vírus
- Referências
Os lentivírus, do latim que significa lenti lento, são vírus que levam muito tempo, de meses a anos, desde a infecção inicial até o aparecimento da doença. Esses vírus pertencem ao gênero Lentivirus e aos retrovírus (família Retroviridae), que possuem um genoma de RNA que é transcrito em DNA pela transcriptase reversa (TR).
Na natureza, os lentivírus estão presentes em primatas, ungulados e felinos. Por exemplo, em primatas, existem duas linhagens filogeneticamente relacionadas: vírus da imunodeficiência símia (SIV) e vírus da imunodeficiência humana (HIV). Ambos são os agentes causadores da síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS).
Fonte: PhD Dre na Wikipedia em inglês
Lentivetores, obtidos de lentivírus, têm sido amplamente utilizados para pesquisas básicas em biologia, genômica funcional e terapia genética.
Estágios do ciclo de vida dos retrovírus
O ciclo de vida de todos os retrovírus começa com a ligação do corpo a um receptor específico na superfície da célula, seguida pela internalização do vírus por endocitose.
O ciclo continua com a remoção da capa do vírus e a formação de um complexo núcleo-proteína viral (VNC), que consiste no genoma viral associado a proteínas virais e celulares. A composição do complexo muda com o tempo e está relacionada à conversão, por TR, do genoma invasor em uma dupla hélice de DNA.
A integração do genoma do vírus ao da célula dependerá da capacidade do genoma viral de penetrar no núcleo do hospedeiro. A reorganização VNC desempenha um papel importante na importação para o núcleo, embora proteínas celulares importantes, como transportin-SR2 / TNPO3, importin-alpha3 e importin7 também desempenhem um papel.
Proteínas virais, como a integrase, e fatores de transcrição da célula hospedeira, como LEDCF, são fundamentais na integração do genoma viral.
Ele usa a maquinaria da célula hospedeira para transcrever e traduzir proteínas virais e para montar vírions, liberando-os no espaço extracelular.
De lentivírus para lentivector
O genoma dos retrovírus tem três estruturas de leitura aberta (MLA) para os diferentes elementos virais. Por exemplo, capsídios e matriz (gene gag), enzimas (gene pol) e envelope (gene env).
A construção de um vetor viral consiste na eliminação de alguns genes do vírus selvagem, como os relacionados à virulência. Desta forma, um vetor viral pode infectar células eucarióticas, retrotranscrever, integrar no genoma da célula eucariótica hospedeira e expressar o transgene (gene terapêutico inserido) sem causar doença.
Um método de construção lentivectora é a transfecção transitória. É baseado no uso de minigenomas virais (chamados de construtos) que carregam apenas os genes de interesse. A transfecção transitória consiste na entrega independente de construções.
Alguns retrovetores possuem apenas elementos principais para a montagem das partículas virais, denominados retrovetores não funcionais. Eles são usados para transfectar células de empacotamento.
Os vetores com um cassete de expressão do transgene são capazes de infectar, transformar células (transdução) e expressar o transgene.
O uso de construções separadas destina-se a evitar eventos de recombinação que poderiam restaurar o fenótipo de tipo selvagem.
Tecnologia Lentivector
A tecnologia Lentivector tem amplo uso em biologia básica e estudos translacionais para superexpressão de transgene estável, edição de genes direcionados ao local, silenciamento de gene persistente, modificação de células-tronco, geração de animais transgênicos e indução de células pluripotentes.
Os lentivetores são sistemas fáceis de manusear e produzir. Eles são integrados de forma irreversível e segura ao genoma do hospedeiro. Eles infectam células que estão ou não se dividindo.
Apresentam tropismo para determinados tecidos, facilitando a terapia. Não expressam proteínas virais, por isso apresentam baixa imunogenicidade. Eles podem enviar elementos genéticos complexos.
Na pesquisa básica, lentivetores baseados em HIV têm sido usados como sistemas de entrega de RNA por interferência (RNAi) para eliminar a função de um gene específico, permitindo assim que a interação com outros diferentes seja estudada.
Lentivetores obtidos do HIV
No início dos anos 1990, os primeiros lentivetores foram construídos a partir do HVI-1, que está intimamente relacionado ao SIV do chimpanzé. O HVI-1 é responsável pela AIDS em todo o mundo.
A primeira geração de lentivetores tem uma parte significativa do genoma do HIV. Inclui os genes gal e pol e várias proteínas virais adicionais. Esta geração foi criada usando duas construções. Um deles, que expressa Env, fornece as funções de empacotamento. Outro expressa todos os MLAs, com exceção de Env.
O vetor de transferência consiste em um cassete de expressão marcado por dois tipos de repetições longas (LTRs) e genes necessários para empacotamento e transcrição reversa.
A segunda geração de vetores de empacotamento não possui a maioria dos genes acessórios e retém Tat e Rev. Esses genes foram removidos na terceira geração e fornecidos por uma quarta construção.
Os vetores de transferência de terceira geração são compostos de duas construções de embalagem. Um codifica gal e pol. Outro rev codifica. Uma terceira construção codifica o envelope, que é derivado de VSV-G. O que codifica o gene de interesse contém sequências lentivirais LTR inativadas para prevenir a recombinação.
No último caso, os elementos reguladores da transcrição aumentam o desempenho dos genes de transferência.
Lentivetores obtidos de outros vírus
O vírus HIV-2 está intimamente relacionado ao grey magabey SIV (SIV SM) e é responsável pela AIDS na África Ocidental. Vectores de primeira e segunda geração foram obtidos a partir deste vírus.
De forma semelhante ao HVI-1, os vetores foram construídos a partir de SIV SM, EIAV (vírus da anemia infecciosa em cavalos), FIV (vírus da imunodeficiência felina) e BIV (vírus da imunodeficiência bovina (BIV) três gerações de vetores baseados em EIAV foram desenvolvidos para uso clínico.
Os vetores de primeira e terceira geração foram construídos a partir do vírus da artrite-encefalite caprina (CAEV). Enquanto os vetores de primeira geração foram construídos a partir do SIV do macaco verde africano.
Referências
- Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Além da infecção por retrovírus: HIV encontra terapia genética, Genética e Biologia Molecular, 29, 367-379.
- Durand, S., Cimarelli, A. 2011. The Inside Out of Lentiviral Vector. Viruses, 3: 132-159.
- Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. Avanços recentes no desenvolvimento e aplicações do vetor lentiviral. Molecular Therapy, 18: 477–490.
- Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Clinical use of lentiviral Vector. Leukemia, 32, 1529–1541.
- Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Vetores lentivirais: básico para translacional. Biochemical Journal, 443, 603-618.