這些分子可以將病毒捕獲到細胞內
病毒通常被用作基因治療中的遞送載體,因為它們被設計成一旦到達那里就不會損傷細胞,但忽略了考慮病毒如何退出細胞可能會產生后果。
一些病毒使用一種叫做硫酸乙酰肝素的分子來幫助它們附著在細胞上。根據(jù)病毒學雜志的一項新研究,這種分子存在于許多不同種類的細胞(包括來自動物組織的細胞)中,可以防止病毒逃逸。
普渡大學生物科學副教授戴維桑德斯說:“病毒不會被釋放,這不一定是好事。這可能會對刺激免疫系統(tǒng)產生影響。”“由于我們越來越多地設計病毒來進行基因轉移和基因治療,我們需要考慮的一件事就是它們能夠退出細胞。”
基因療法是一種相對較新的技術,它使用基因而不是藥物或手術治療疾病。它可以通過以下幾種方式完成:通過用基因的健康拷貝替換致病基因,敲除不能正常運作的突變基因,或引入一種有助于身體抵抗疾病的全新基因。
在基因傳遞中使用的病毒被設計成不會在新宿主中引起疾病??,但是否會出現(xiàn)從未離開細胞的病毒的意外后果仍然是未解決的問題。
“硫酸乙酰肝素可能是有用的,因為它不是讓蛋白質在三維空間中尋找細胞的受體,而是將蛋白質帶到表面。一旦到達那里,它就會使搜索成為二維的,”桑德斯說。“但是,當我們將病毒引入制造硫酸乙酰肝素的細胞時,它無法逃脫。”
逆轉錄病毒,如HIV,將其基因組的拷貝插入它們入侵的DNAell中。因為逆轉錄病毒永久地摻入宿主細胞的遺傳物質中,所以它們可以很好地用作基因轉移的載體。
為了確定它們是否能夠產生一種病毒,增強DNA在其表面含有硫酸乙酰肝素的細胞中的插入,Sanders的團隊創(chuàng)造了一種病毒假型:一種看起來像外部甲病毒的逆轉錄病毒。然后,他們對甲病毒蛋白進行了改變,這些蛋白被預測會使假型病毒利用硫酸乙酰肝素進入。
“沒有創(chuàng)造出更好的病毒,我們發(fā)現(xiàn)幾乎沒有病毒,”桑德斯說。“由于我們修飾的蛋白質和已經存在于細胞中的硫酸乙酰肝素之間的相互作用,蛋白質被保留在那里。”
當病毒與培養(yǎng)皿中的細胞一起孵育時,它們有時會獲得使用硫酸乙酰肝素的能力。已經在幾種類型的病毒中觀察到這種現(xiàn)象,盡管它們不會在標準生物體中使用硫酸乙酰肝素,但是關于細胞培養(yǎng)的一些使得它們更可能利用該分子。
由于病毒越來越多地被設計為運載工具,研究人員應該考慮他們用來促進進入的工具可能會干擾退出,桑德斯說。
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