Retroviry jsou jednoduché RNA viry, které se vyznačují schopností přepsat svou RNA do dvouřetězcové DNA a tu stabilně začlenit do genetické informace hostitelské buňky. Tato jejich vlastnost stojí za latencí viru HIV, která v současnosti představuje hlavní překážku v úspěšné léčbě HIV pozitivních pacientů. Na druhou stranu lze této jejich vlastnosti využít pro přenos genetické informace za účelem léčby četných chorob s využitím přístupů genové terapie. Pro tyto účely je však potřeba retroviry vybavit sekvencemi, které zajistí jejich stabilní aktivitu a ochrání je před umlčením.
Retroviruses are simple RNA viruses, which exhibit an ability to convert their RNA to double-stranded DNA and introduce it into the host cell genome. This ability stands behind the HIV latency phenomenon – a major obstacle to successful therapy. On the other hand, this capability can be utilized for the transfer of genetic information in order to cure various diseases using gene therapy approaches. To achieve successful therapy, the retroviruses need to be equipped with sequences protecting them from silencing, thus stabilizing their activity.
-
Schematické znázornění genetické informace obsažené v retroviru a retrovirovém vektoru. Retrovirový vektor má odstraněny všechny virové geny (přesněji řečeno otevřené čtecí rámce, části kódující proteiny), ponechány jsou pouze některé sekvence zodpovědné za zabalení RNA obsahující genetickou informaci vektoru do virové partikule, a také část regulačních sekvencí hrajících roli při přepisu virové RNA do DNA a její integraci do DNA hostitelské buňky. Orig. F. Šenigl
-
Strategie zničení latentního rezervoáru HIV nazývaná anglicky shock and kill, nebo také kick and kill. V těle HIV pozitivního pacienta se nachází velké množství buněk, které obsahují neaktivní (latentní) kopie tohoto viru. Nejsou imunitním systémem rozpoznávány a v organismu přetrvávají mnoho let. Působením některých specifických látek lze latentní virus aktivovat. Po aktivaci vede intenzivní množení viru často ke smrti hostitelské buňky nebo je buňka rozpoznána imunitním systémem jako infikovaná a následně zničena. Tato aktivace viru se provádí v přítomnosti antiretrovirotik, které brání infekci dalších buněk nově vzniklými virovými partikulemi. Orig. F. Šenigl
-
Srovnání infekce buňky retrovirem a retrovirovým vektorem. Retrovirový vektor dokáže proniknout do buňky, přepsat svou genetickou informaci obsaženou v RNA do DNA a tuto DNA vložit do DNA hostitelské buňky (v případě vektoru se označuje jako cílová buňka). Po integraci zůstává vektor aktivní a zajištuje produkci proteinu kódovaného terapeutickým genem, který nese. Protože neobsahuje virové geny, není schopen se množit, vytvořit nové partikule a dál se v organismu šířit. Orig. F. Šenigl
-
Schematické znázornění infekce buňky retrovirem. Zeleně jsou označeny dva retroviry integrované do různých oblastí jaderné DNA. Retrovirus začleněný do oblasti DNA asociované s modifikovanými proteiny nepodporujícími aktivitu genů (červené značky) je tzv. umlčený a jeho přítomnost se v buňce neprojeví (červený semafor). Naproti tomu retrovirus vložený v aktivní oblasti (trojice žlutých teček) zůstává aktivní a je schopen řídit produkci vlastních proteinů a tvorbu nových virových partikulí. Orig. P. Hradský, M. Auxt a F. Šenigl
-
HIV na lymfocytech ve skenovacím elektronovém mikroskopu. Virové částice (viriony) jsou patrné jako drobné útvary na povrchu buněk. Foto C. Goldsmith. Převzato z Wikimedia Commons v souladu s podmínkami použití