El lentivirus es un género de retrovirus que causan enfermedades crónicas y mortales caracterizadas por largos períodos de incubación , en el ser humano y otras especies de mamíferos. [1] El lentivirus más conocido es el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), que causa el SIDA . Los lentivirus también se alojan en simios, vacas , cabras, caballos, gatos y ovejas. [1] Recientemente, se han encontrado lentivirus en monos, lémures, lémur volador malayo (ni un verdadero lémur ni un primate), conejos y hurones. Los lentivirus y sus anfitriones tienen distribución mundial. Los lentivirus pueden integrar una cantidad significativa de virus El ADNc en el ADN de la célula huésped y puede infectar de manera eficiente las células que no se dividen, por lo que son uno de los métodos más eficientes de administración de genes . [2] Los lentivirus pueden volverse endógenos (ERV), integrando su genoma en el genoma de la línea germinal del huésped , de modo que el virus sea heredado en adelante por los descendientes del huésped.
Lentivirus | |
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Clasificación de virus | |
(no clasificado): | Virus |
Reino : | Riboviria |
Reino: | Pararnavirae |
Filo: | Artverviricota |
Clase: | Revtraviricetes |
Pedido: | Ortervirales |
Familia: | Retroviridae |
Subfamilia: | Orthoretrovirinae |
Género: | Lentivirus |
Especies | |
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Clasificación
Se reconocen cinco serogrupos de lentivirus, que reflejan los huéspedes vertebrados con los que están asociados (primates, ovejas y cabras, caballos, gatos domésticos y ganado). [3] Los lentivirus de primates se distinguen por el uso de proteína CD4 como receptor y la ausencia de dUTPasa . [4] Algunos grupos tienen antígenos gag de reacción cruzada (p. Ej., Los lentivirus ovino , caprino y felino ). Los anticuerpos contra los antígenos gag en leones y otros felinos grandes indican la existencia de otro virus aún por identificar relacionado con el lentivirus felino y los lentivirus ovino / caprino.
Morfología
Los viriones están envueltos, son ligeramente pleomórficos , esféricos y miden entre 80 y 100 nm de diámetro. Las proyecciones de envoltura hacen que la superficie parezca rugosa, o pequeños picos (alrededor de 8 nm) pueden dispersarse uniformemente sobre la superficie. Las nucleocápsides (núcleos) son isométricas. Los nucleoides son concéntricos y tienen forma de varilla, o tienen forma de cono truncado. [5]
Organización y replicación del genoma
Como ocurre con todos los retrovirus, los lentivirus tienen genes gag , pol y env , que codifican proteínas virales en el orden: 5´- gag - pol - env -3´. Sin embargo, a diferencia de otros retrovirus, los lentivirus tienen dos genes reguladores , tat y rev . También pueden tener genes accesorios adicionales dependiendo del virus (por ejemplo, para VIH-1: vif , vpr , vpu , nef ) cuyos productos están involucrados en la regulación de la síntesis y procesamiento del ARN viral y otras funciones replicativas. La repetición terminal larga (LTR) tiene una longitud aproximada de 600 nt , de la cual la región U3 es 450, la secuencia R 100 y la región U5 tiene una longitud de 70 nt.
Los retrovirus llevan proteínas específicas dentro de sus cápsides, que típicamente se asocian con el genoma del ARN. Estas proteínas suelen estar implicadas en las primeras etapas de la replicación del genoma e incluyen la transcriptasa inversa y la integrasa . La transcriptasa inversa es la ADN polimerasa dependiente de ARN codificada por virus. La enzima utiliza el genoma del ARN viral como plantilla para la síntesis de una copia de ADN complementaria. La transcriptasa inversa también tiene actividad RNasaH para la destrucción de la plantilla de ARN. La integrasa se une tanto al ADNc viral generado por la transcriptasa inversa como al ADN del hospedador. La integrasa procesa la LTR antes de insertar el genoma viral en el ADN del hospedador. Tat actúa como un trans-activador durante la transcripción para mejorar la iniciación y elongación. El elemento de respuesta Rev actúa postranscripcionalmente, regulando el corte y empalme del ARNm y el transporte al citoplasma. [6]
Proteoma
El proteoma lentiviral consta de cinco proteínas estructurales principales y 3-4 proteínas no estructurales (3 en los lentivirus de primates). [ cual? ]
Proteínas estructurales enumeradas por tamaño:
- Proteína SU de la envoltura de superficie de Gp120 , codificada por el gen viral env . 120000 Da ( Daltons ).
- Proteína TM de la envuelta transmembrana Gp41 , también codificada por el gen viral env . 41000 Da.
- Proteína CA de la cápside P24 , codificada por el gen viral gag . 24000 Da.
- La proteína MA de la matriz P17 , también codificada por gag . 17000 Da.
- Proteína NC de la cápside P7 / P9, también codificada por gag . 7000-11000 Da.
Las proteínas de la envoltura SU y TM están glicosiladas en al menos algunos lentivirus (VIH, SIV), si no en todos. La glicosilación parece desempeñar un papel estructural en el ocultamiento y la variación de los sitios antigénicos necesarios para que el huésped monte una respuesta del sistema inmunológico.
Enzimas:
- RT de transcriptasa inversa codificada por el gen pol . Tamaño de proteína 66000 Da.
- Integrasa IN también codificada por el gen pol . Tamaño de proteína 32000 Da.
- Proteasa PR codificada por el gen pro (parte del gen pol en algunos virus).
- dUTPasa DU codificada por el gen pro (parte del gen pol en algunos virus), cuya función aún se desconoce. Tamaño de proteína 14000 Da.
Proteínas reguladoras de genes:
- Tat : trans-activador principal
- Rev : importante para la síntesis de las principales proteínas virales
Proteínas accesorias:
- Nef : factor negativo
- Vpr : proteína reguladora
- Vif : inhibidor de APOBEC3
- Vpu / Vpx : único para cada tipo de VIH
- p6: parte de la mordaza
Propiedades antigénicas
Relaciones serológicas: los determinantes de antígeno son específicos del tipo y del grupo. Los determinantes de antígeno que poseen reactividad específica de tipo se encuentran en la envoltura. Los determinantes de antígeno que poseen reactividad específica de tipo y están involucrados en la neutralización mediada por anticuerpos se encuentran en las glicoproteínas . Se ha encontrado reactividad cruzada entre algunas especies del mismo serotipo, pero no entre miembros de diferentes géneros. La clasificación de los miembros de este taxón rara vez se basa en sus propiedades antigénicas.
Epidemiología
- Síntomas y rango de hospedadores: Los hospedadores del virus se encuentran en los órdenes Primates (humanos, simios y monos), Carnivora (gatos, perros y otros carnívoros), Perissodactyla y Artiodactyla (mamíferos con pezuña de uno y dos dedos).
- Transmisión : Transmitida por medios que no involucran a un vector .
- Distribución geográfica: mundial.
Propiedades fisicoquímicas y físicas
- General
- Boyante densidad 1.16 a 1.18 g cm -3 en sacarosa
- Viriones sensibles al calor, detergentes y formaldehído
- Infectividad no afectada por la irradiación UV
Clasificado con morfología de clase C
- Ácido nucleico
- Los viriones contienen un 2% de ácido nucleico
- El genoma consta de un dímero
- Los viriones contienen una molécula de (cada) ARN monocatenario lineal de sentido positivo .
- La longitud total del genoma es de un monómero en el rango de 8k-10k nt (dependiendo del virus).
- La secuencia del genoma tiene secuencias terminales repetidas; repeticiones terminales largas (LTR) (de aproximadamente 600 nt)
- El extremo 5 'del genoma tiene una tapa.
- Secuencia de tapones de tipo 1 m7G5ppp5'GmpNp
- El extremo 3 'de cada monómero tiene un tracto poli (A).
- 2 copias empaquetadas por partícula (unidas por la preparación de base Watson-Crick para formar un dímero).
- Hay 11 proteínas
- Los viriones contienen 60% de proteína
- Hasta ahora se han encontrado cinco (principales) proteínas de virión estructural
- Lípidos : los viriones contienen un 35% de lípidos .
- Hidratos de carbono : Otros compuestos detectados en las partículas 3% de hidratos de carbono.
Usar como vectores de entrega de genes
El lentivirus es principalmente una herramienta de investigación que se utiliza para introducir un producto genético en sistemas in vitro o modelos animales. Se están realizando esfuerzos de colaboración a gran escala para usar lentivirus para bloquear la expresión de un gen específico utilizando tecnología de interferencia de ARN en formatos de alto rendimiento. [7] Por el contrario, los lentivirus también se utilizan para sobreexpresar de manera estable ciertos genes, lo que permite a los investigadores examinar el efecto de una mayor expresión génica en un sistema modelo.
Otra aplicación común es usar un lentivirus para introducir un nuevo gen en células humanas o animales. Por ejemplo, un modelo de hemofilia de ratón se corrige expresando factor VIII plaquetario de tipo salvaje , el gen que está mutado en la hemofilia humana. [8] La infección lentiviral tiene ventajas sobre otros métodos de terapia génica, incluida la infección de alta eficacia de células en división y no división, expresión estable a largo plazo de un transgén y baja inmunogenicidad. Los lentivirus también se han utilizado con éxito para la transducción de ratones diabéticos con el gen que codifica PDGF (factor de crecimiento derivado de plaquetas), [9] una terapia que se está considerando para su uso en humanos. Por último, los lentivirus también se han utilizado para provocar una respuesta inmunitaria contra los antígenos tumorales. [10] Estos tratamientos, como la mayoría de los experimentos actuales de terapia genética, son prometedores, pero aún no se han establecido como seguros y efectivos en estudios controlados en humanos. Los vectores gammaretrovirales y lentivirales se han utilizado hasta ahora en más de 300 ensayos clínicos, abordando opciones de tratamiento para diversas enfermedades. [11]
Ver también
- Virus Visna
Notas
- ^ a b "¿Qué es el Lentivirus?" . News-Medical.net . 2010-05-19 . Consultado el 30 de noviembre de 2015 .
- ^ Cockrell, Adam S .; Kafri, Tal (1 de julio de 2007). "Entrega de genes por vectores lentivirus". Biotecnología molecular . 36 (3): 184-204. doi : 10.1007 / s12033-007-0010-8 . ISSN 1073-6085 . PMID 17873406 . S2CID 25410405 .
- ^ Mahy, Brian WJ (26 de febrero de 2009). El Diccionario de Virología . Prensa académica. ISBN 9780080920368.
- ^ Piguet, V .; Schwartz, O .; Le Gall, S .; Trono, D. (1 de abril de 1999). "La regulación a la baja de CD4 y MHC-I por lentivirus de primates: un paradigma para la modulación de los receptores de la superficie celular". Revisiones inmunológicas . 168 : 51–63. doi : 10.1111 / j.1600-065x.1999.tb01282.x . ISSN 0105-2896 . PMID 10399064 .
- ^ "ViralZone: Lentivirus" . viralzone.expasy.org . Consultado el 30 de noviembre de 2015 .
- ^ Gilbert, James R. y Flossie Wong-Staal. "Sistemas de vectores VIH-2 y VIS". Sistemas de vectores lentivirales para la transferencia de genes. Ed. Gary L. Buchschacher. Georgetown, TX: Eurekah.com, 2003. https://books.google.com/books?id=59FuGsgsI5wC&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
- ^ ARNhc - ARN de horquilla corta
- ^ Shi Q, Wilcox DA, Fahs SA y col. (Febrero de 2007). "Terapia génica del factor VIII derivado de plaquetas mediada por lentivirus en la hemofilia A murina" . J. Thromb. Haemost . 5 (2): 352–61. doi : 10.1111 / j.1538-7836.2007.02346.x . PMID 17269937 .
- ^ Lee JA, Conejero JA, Mason JM, et al. (Agosto de 2005). "La transfección lentiviral con el gen PDGF-B mejora la cicatrización de heridas diabéticas". Plast. Reconstruir. Surg . 116 (2): 532–8. doi : 10.1097 / 01.prs.0000172892.78964.49 . PMID 16079687 . S2CID 8628077 .
- ^ Casado, Javier García; Janda, Jozef; Wei, Joe; Chapatte, Laurence; Colombetti, Sara; Alves, Pedro; Ritter, Gerd; Ayyoub, Maha; Valmori, Danila; Chen, Weisan; Lévy, Frédéric (2008). "La inmunización con lentivector induce respuestas de células T y B específicas de antígeno tumoral in vivo" . Revista europea de inmunología . 38 (7): 1867–1876. doi : 10.1002 / eji.200737923 . ISSN 1521-4141 . PMID 18546142 .
- ^ Kurth, R; Bannert, N, eds. (2010). Retrovirus: Biología Molecular, Genómica y Patogenia . Prensa Académica Caister. ISBN 978-1-904455-55-4.
Referencias
- Ryan KJ, Ray CG, eds. (2004). Sherris Medical Microbiology: Una introducción a las enfermedades infecciosas (4ª ed.). Nueva York: McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.
- Desport, M, ed. (2010). Lentivirus y macrófagos: interacciones moleculares y celulares . Prensa Académica Caister. ISBN 978-1-904455-60-8.
Otras lecturas
- Taxonomía ICTV de Lentivirus
- "Lentivirus en ungulados. I. Características generales, historia y prevalencia" (PDF) . Revista Búlgara de Medicina Veterinaria . 9 (3): 175-181. 2006.
- Tim Ravenscroft (15 de junio de 2008). "¿Están los vectores lentivirales en la cúspide de la ruptura?" . Noticias de Ingeniería Genética y Biotecnología . Mary Ann Liebert, Inc. págs. 54–55 . Consultado el 6 de julio de 2008 .
(subtítulo) La tecnología emergente tiene potencial para tratar la hemofilia, el SIDA y el cáncer
enlaces externos
- Viralzone : Lentivirus