Вирусы часто используются в качестве средств доставки в генной терапии, потому что они спроектированы таким образом, чтобы не повреждать клетку, когда они туда попадают, но игнорирование того, как вирус выйдет из клетки, может иметь последствия.
Некоторые вирусы используют молекулу под названием гепарансульфат, чтобы помочь им прикрепиться к клеткам. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Virology, молекула, обнаруженная во многих различных типах клеток (в том числе в тканях животных), может предотвратить утечку вируса.
«Не всегда хорошо, что вирус не высвобождается. Это может иметь свои последствия для стимуляции иммунной системы», - сказал Дэвид Сандерс, доцент биологических наук в Университете Пердью. «Поскольку мы все больше и больше разрабатываем вирусы для переноса генов и генной терапии, мы должны учитывать одну вещь - их способность покидать клетку».
Генная терапия - это относительно новый метод, в котором для лечения расстройства используются гены, а не лекарства или операции. Это можно сделать несколькими способами: заменить ген, вызывающий болезнь, здоровой копией гена, выбить мутировавший ген, который не работает должным образом, или ввести совершенно новый ген, который поможет организму бороться с болезнью.
Вирусы, используемые для доставки генов, спроектированы таким образом, чтобы не вызывать заболевания у нового хозяина, но вопрос о том, будут ли непредвиденные последствия, если вирус никогда не покинет клетку, остается без ответа.
«Гепарансульфат потенциально полезен, потому что вместо того, чтобы заставлять белок искать клеточный рецептор в трехмерном пространстве, он выводит белок на поверхность. Оказавшись там, он делает поиск двухмерным», - сказал Сандерс.. «Но когда мы поместили наш вирус в клетку, производящую гепарансульфат, он не смог убежать».
Ретровирусы, такие как ВИЧ, вставляют копию своего генома в ДНК, в которую они вторгаются. Поскольку ретровирусы постоянно включены в генетический материал клетки-хозяина, они хорошо работают в качестве средств переноса генов.
Чтобы увидеть, могут ли они создать вирус, который усиливает вставку ДНК в клетки, на поверхности которых есть гепарансульфат, команда Сандерса создала вирусный псевдотип: ретровирус, который снаружи выглядит как альфавирус. Затем они внесли изменения в белок альфавируса, которые, как предполагалось, заставят псевдотипированный вирус использовать для проникновения гепарансульфат.
«Вместо того, чтобы создать лучший вирус, мы практически не обнаружили вируса», - сказал Сандерс. «Из-за взаимодействия между модифицированным нами белком и гепарансульфатом, уже находящимся в клетке, белок оставался там».
При инкубации вирусов с клетками в чашках Петри они иногда приобретают способность использовать гепарансульфат. Это явление наблюдалось у нескольких типов вирусов, и хотя они не будут использовать гепарансульфат в обычном живом организме, что-то в клеточной культуре делает их более вероятными для использования молекулы.
Поскольку вирусы все чаще разрабатываются как средства доставки, исследователи должны учитывать, что инструменты, которые они используют для облегчения входа, могут помешать выходу, сказал Сандерс.