Los investigadores de UT Southwestern informan hoy el primer uso de la detección CRISPR en todo el genoma para identificar un gen que ayuda a las células a resistir la infección por flavivirus. Esa clase desagradable de patógenos incluye el virus del Nilo Occidental, el dengue, el virus del Zika y la fiebre amarilla.
En un estudio publicado en Microbiología de la naturaleza , el equipo dirigido por el Dr. John Schoggins, Profesor Asistente de Microbiología, utilizó la tecnología CRISPR de vanguardia para identificar el gen IFI6 como un potente gen antiviral dirigido a los flavivirus. Los investigadores luego utilizaron estudios tradicionales de cultivo celular para confirmar el papel del genen la protección contra la infección por virus del Zika, el Nilo Occidental, el dengue y la fiebre amarilla.
"Otros estudios han utilizado pantallas genéticas CRISPR para identificar los genes celulares necesarios para la infección por flavivirus. Nuestro estudio es el primero en usar esta tecnología para identificar genes celulares que inhiben la infección", dijeron el Dr. Schoggins, Nancy Cain y Jeffrey AMarcus Scholar en Investigación Médica, en honor del Dr. Bill S. Vowell, y un investigador de la Fundación Clayton.
"En los mamíferos, las células se defienden naturalmente contra la infección viral a través del interferón, una molécula que activa un sistema de advertencia de que se ha detectado un virus y que las células necesitan activar sus sistemas de defensa viral. Las células hacen esto activando cientos de interferón"estimuló genes", dijo. "Los flavivirus causan enfermedades humanas importantes, y el interferón está involucrado en la respuesta inmune innata del cuerpo a estos virus".
El Dr. Schoggins dijo que el equipo utilizó recientemente la tecnología de detección CRISPR de todo el genoma para identificar cuáles de los genes inducidos por interferón desempeñaron un papel importante en la supresión de la infección por flavivirus. Elogió el trabajo del estudiante graduado y autor principal Blake Richardson y de co-autor Dr. Maikke Ohlson, científico investigador senior en su laboratorio. "Blake realizó todo el trabajo fenotípico y mecanicista sobre cómo IFI6 inhibe los flavivirus y el Dr. Ohlson realizó la pantalla CRISPR que nos permitió descubrir IFI6 como un potente supresor de la infección por flavivirus," él dijo.
"En la pantalla CRISPR, usamos células hepáticas humanas y eliminamos todos los genes del genoma, alrededor de 19,000 genes, uno a la vez. Luego estimulamos las células con interferón, sabiendo que esta estimulación normalmente permitiría a las célulaspara resistir la infección viral. Para las células que no resistieron la infección, debido a que les faltaba un gen debido al bloqueo CRISPR, utilizamos la secuenciación de la próxima generación para descubrir la identidad de los genes relevantes ", dijo.
El Dr. Schoggins explicó que la tecnología de edición de genes CRISPR hizo que dicho estudio fuera extremadamente eficiente, descubriendo el prominente papel inhibidor del flavivirus del IFI6.
"La brillantez de la tecnología es que todas estas células dirigidas a CRISPR se agrupan en unas pocas placas de cultivo celular grandes. Las células también tienen códigos de barras para que sepa qué gen falta en cada célula cuando observe cómoresponden a la adición de interferón ", dijo.
"La tecnología es súper genial", agregó.
En estudios de cultivo celular, el gen IFI6, aparentemente trabajando a través de su producto proteico, también llamado IFI6, inhibió la fiebre amarilla, un flavivirus que se sabe que infecta el hígado. Las células con un gen IFI6 activo también inhibieron el dengue, el zika y el oesteLos virus del Nilo, dijo. Los investigadores confirmaron esos resultados en las células del hígado al repetir el experimento en las líneas celulares de los riñones y la piel y en las neuronas.
El trabajo futuro implicará profundizar en el mecanismo molecular de la proteína IFI6, con la esperanza de que este conocimiento pueda proporcionar una base para desarrollar terapias que puedan apuntar a la infección por flavivirus.
Se informaron casos esporádicos del Nilo Occidental este verano en los Estados Unidos, dijo, y agregó: "El zika ha disminuido, pero creo que la gente todavía lo recuerda bastante bien; el dengue es un problema continuo en climas tropicales, y actualmente hay un brotedel virus de la fiebre amarilla en Brasil "
En estudios anteriores, el Dr. Schoggins y otros investigadores identificaron otras posibles proteínas de resistencia al flavivirus utilizando técnicas de detección que no son CRISPR, pero la tecnología CRISPR hace que IFI6 parezca desempeñar un papel más destacado, dijo.
Las preguntas que aún deben responderse incluyen si las pruebas CRISPR en otros tipos de células darían resultados diferentes. Este estudio se centró en las células del hígado porque comenzó como una investigación de la fiebre amarilla, que se sabe que ataca el hígado. Se sabe que el Zika afecta las célulasen el cerebro, pero la detección genética CRISPR en las neuronas presenta desafíos logísticos, explicó.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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