El norovirus es la causa viral más común de diarrea en todo el mundo, pero los científicos aún saben poco acerca de cómo infecta a las personas y causa enfermedades. La investigación se ha visto obstaculizada por la incapacidad de desarrollar el virus en el laboratorio.
Ahora, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han identificado la proteína que el norovirus usa para invadir las células. El descubrimiento, en ratones, proporciona nuevas formas de estudiar un virus notoriamente difícil de manejar y puede conducir a tratamientos o tratamientos.una vacuna.
"Nuestra incapacidad para desarrollar el virus en el laboratorio ha limitado nuestra capacidad de desarrollar agentes antivirales. Si no puede hacer que el virus se multiplique en las células humanas, ¿cómo va a encontrar compuestos que inhiban la multiplicación?"Herbert "Skip" Virgin, MD, PhD, profesor de Mallinckrodt y presidente del Departamento de Patología e Inmunología y autor principal del estudio. "Este descubrimiento proporciona una buena base para nuestro modelo de ratón, que luego podemos utilizar para comprender la patogénesis noroviral ybuscar tratamientos en personas "
La investigación se publica el 18 de agosto en ciencia .
El norovirus es infame por causar brotes de diarrea, vómitos y calambres estomacales en cruceros, en cuarteles militares y en otros entornos donde las personas viven en lugares cerrados. Para la mayoría de las personas, la infección lleva a uno o dos días incómodos salpicados de frecuentes viajes ael baño, pero en poblaciones vulnerables como pacientes con cáncer y personas mayores, la enfermedad puede ser duradera y, a veces, mortal.
Hay muchos norovirus, pero cada uno está restringido a infectar solo una especie animal. El norovirus humano no infectará a ninguna de las especies típicamente utilizadas en la investigación biomédica, como ratones, ratas o conejos. El norovirus humano no crecerá incluso en humanoscélulas en placas de Petri.
"Dado que el norovirus humano no crecerá en líneas celulares humanas o animales de laboratorio, no puede probar un medicamento, no puede probar una vacuna", dijo Virgin. "Tendría que hacer ese tipo de estudios enpersonas, pero sería mejor si primero pudiéramos realizar pruebas en modelos animales "
Cuando se descubrió el norovirus de ratón en 2003, parecía una gran oportunidad para hacer un modelo de infección por norovirus en ratón. Los genomas del norovirus de ratón y humano son muy similares, y los virus incluso se parecen al microscopio electrónico. Nadie podría jamásSin embargo, asegúrese de que la forma en que actúa el norovirus de ratón en ratones es relevante para la forma en que actúa el norovirus humano en humanos.
Los investigadores vírgenes y posdoctorales Craig Wilen, MD, PhD, y Robert Orchard, PhD, pensaron que si podían identificar la razón por la cual el norovirus de ratón infecta solo a ratones y el norovirus humano solo a humanos, podrían mejorar su modelo de infección por norovirus.
Los investigadores utilizaron una herramienta genética conocida como CRISPR-Cas9 para identificar genes de ratón que son importantes para la infección noroviral de ratón. Descubrieron que cuando un gen llamado CD300lf fue derribado por CRISPR-Cas9, el norovirus no podía infectar las células. Códigos CD300lfpara una proteína en la superficie de las células del ratón, y los investigadores creen que el virus se adhiere a ella para ingresar a la célula.
Además, cuando los investigadores expresaron la proteína CD300lf del ratón en la superficie de las células humanas, el norovirus del ratón pudo infectar las células humanas y multiplicarse. "El norovirus del ratón creció bien en las células humanas", dijo Virgin. "Esto nos dice que ella restricción de especies se debe a la capacidad de ingresar dentro de las células en primer lugar. Una vez dentro de las células, lo más probable es que todos los demás mecanismos se conserven entre los norovirus humanos y de ratón, ya que los virus son muy similares ".
Los investigadores también descubrieron que el norovirus de ratón requiere una segunda molécula, o cofactor, para infectar las células; CD300lf por sí solo no es suficiente. Pero no pudieron determinar la identidad de la molécula.
"En este punto sabemos más sobre lo que no es que sobre lo que es", dijo Orchard, coautor principal del estudio. "Cada semana hay una nueva hipótesis favorita. Probablemente se encuentre una molécula pequeña en elsangre, no una proteína "
Es inusual que un virus requiera un cofactor para la infección. Su descubrimiento sugiere que la falta de un cofactor necesario puede ser la razón por la cual los científicos han tenido dificultades para cultivar norovirus humano en el laboratorio.
Los investigadores están trabajando en formas de utilizar células humanas con la proteína CD300lf del ratón para estudiar la infección por norovirus. Una posibilidad es utilizar el sistema para detectar fármacos para bloquear la multiplicación viral. Dichos fármacos podrían administrarse profilácticamente a personas alrededor del epicentro de unbrote o como tratamiento para individuos inmunocomprometidos.
El descubrimiento del receptor de ratón para el norovirus también podría conducir a una mejor comprensión de cómo el virus causa la enfermedad.
"Aún no sabemos si el virus infecta las células epiteliales o las inmunes, y eso es importante si desea desarrollar una vacuna", dijo Wilen, coautor principal del estudio. "Hemos desarrollado un golpe de gracia"ratón que carece de CD300lf, y lo estamos utilizando para identificar los tipos de células involucradas. Esperamos que una mejor comprensión de la patogénesis conduzca a mejores formas de tratar o prevenir esta enfermedad tan común ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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