Diremo addio all’Herpes?

Gli Herpesvirus sono caratterizzati dalla capacità di permanere in stato di latenza nell’organismo ospite, dopo la fase clinica, riattivandosi dopo diversi stimoli quali stress, danni alle cellule innervate dai neuroni infetti e scompensi ormonali. Tra i nostri peggior nemici c’è l’Herpes simplex (HSV; Fig.1), che provoca la formazione dell’odiosa e fastidiosa vescicola sul labbro oppure infezioni ai genitali. Durante l’infezione primaria l’HSV penetra nei nervi e raggiunge il neurone, diventando latente nel ganglio. Tra gli 8 tipi di Herpes che colpiscono l’uomo, oltre all’HSV, ricordiamo i Citomegalovirus, che causa difetti alla nascita, e il virus di Epstein-Barr, che induce la formazione di alcuni tipi di cancro come il linfoma di Burkitt o la mononucleosi.

Figura 1: Herpes simplex 

Una volta entrato nel citoplasma, il virus rilascia alcune proteine del tegumento come le virion host shut-off (vhs), bloccando la sintesi proteica dell’ospite e portando all’espressione genica virale. Tramite le proteine del tegumento il capside giunge al nucleo e inizia la trascrizione con l’aiuto di VP16, un’altra proteina tegumentaria. VP16 esplica la sua funzione formando un complesso con le proteine cellulari host cell factor (HCF), complesso che lega il fattore nucleare Oct-1; una volta formato, l’attivatore trascrizionale è in grado di legare il DNA virale (Fig. 2).

Figura 2

Gli scienziati del NIH’s National Institute of Allergy and Infectious Diseases, nel ricercare terapie per eliminare il fastidioso virus, hanno approfondito le loro conoscenze sul ruolo della proteina HCF-1 nell’avviare l’infezione e riattivarla. Con l’aiuto dei ricercatori della  Princeton University hanno identificato ulteriori complessi HCF-1, anch’essi reclutati dal genoma virale per consentire la riattivazione e la diffusione del virus. Nel recente studio è emersa la possibilità di riattivare il virus latente in un modello murino utilizzando composti che attivano il complesso proteico HCF-1. Sorprendente è stato ritrovare alcune proteine associate a HCF-1 nel processo di riattivazione dell’HIV latente.

Scoprire ogni singola carta da giocare del virus potrebbe avvicinare i ricercatori alla scoperta di nuove terapie.

Una possibile cura arriva dalla genetica: si tratta di una tecnica di genoma-editing chiamata CRISPR / Cas9 (acronimi che significano rispettivamente Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats e CRISPR-associated)che potrà debellare definitivamente l’herpes dal nostro organismo. CRISPR/Cas9 è un nuova tecnica che consente di modificare il genoma di un organismo tagliando, aggiungendo o sostituendo parti di filamenti di DNA. Un complesso di geni Cas che codificano per enzimi in grado di tagliare il DNA si associa a CRISPR, segmenti di DNA contenenti brevi sequenze ripetute; CRISPR/Cas è un vero e proprio sistema immunitario procariotico che conferisce resistenza nei confronti di elementi genetici estranei.  La proteina Cas9 e gli RNA guida (gRNA) all’interno delle cellule tagliano il genoma dell’organismo in qualsiasi punto con estrema precisione o attivano/silenziano geni  tramite fattori di trascrizione programmabili.

Ferdy R. van Diemen della University Medical Center di Utrecht, insieme ai colleghi, in un recente lavoro hanno preso in considerazione tre herpes virus: Herpes simplex virus di tipo 1 (HSV-1), Citomegalovirus umano (HCMV) e virus di Epstein-Barr (EBV). In cellule infette con EBV, applicando CRISPR/Cas9, i ricercatori sono riusciti a innescare mutazioni in alcune sequenze del DNA di EBV e a spingerle in fase latente; le mutazioni hanno indotto l’instabilità del DNA virale e hanno eliminato per il 95% il virus latente nelle cellule del linfoma.

Nel caso dell’HCMV, invece, sono state identificate delle varianti del virus, sfuggite all’inattivazione durante la fase attiva da parte dei gRNA; ciò induce a pensare che sia necessario applicare CRISPR / Cas9 a più siti del genoma virale .

Nonostante le difficoltà con il virus HSV-1, per via della sua rapida replicazione, la tecnica innovativa ha ridotto la replicazione del virus in fase attiva e, con l’utilizzo di due gRNAs, ha arrestato completamente la replicazione.

Tali studi dimostrano che i nostri ricercatori sono vicini alla comprensione completa dei meccanismi degli Herpes virus e ad una cura definitiva. Riusciremo a dire addio all’Herpes?

Veronica Nerino

Fonte:

Herpes virus potrebbero essere sradicati con la tecnica del gene-editing – Medimagazine

Nuova comprensione delle infezioni da Herpes virus- Medimagazine

Interazioni tra glicoproteine che mediano la penetrazione del virus Herpes simplex nella cellula e disegno razionale di peptidi inibitori-Tesi dottorato di ricerca Dott. Michele Amasio

 

 

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