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Gli scienziati producono un “vaccino contro il virus del DNA” per combattere i virus del DNA

Astratto grafico. Credito: Metodi di report cellulari (2022). DOI: 10.1016/j.crmeth.2022.100287

Gli scienziati di Rutgers hanno sviluppato un nuovo approccio per fermare le infezioni virali: un cosiddetto vaccino con virus del DNA vivo attenuato e difettoso di replicazione che utilizza un composto noto come centanamicina per generare un virus alterato per lo sviluppo del vaccino.

Il metodo è stato testato per produrre una versione indebolita o “attenuata” di un citomegalovirus di topo, un virus comune , che è stato alterato in modo da non potersi riprodurre o replicare all’interno della cellula. Un virus a DNA difettoso nella replicazione non è in grado di replicare il suo genoma, la sua materia genetica essenziale. Di conseguenza, non è in grado di produrre una progenie virale infettiva nelle cellule infette e quindi limitata principalmente al sito di inoculazione.

Quando le particelle virali indebolite vengono iniettate negli animali, hanno detto i ricercatori, stimolano il sistema immunitario di un ospite specifico a riconoscere le particelle virali vive invasori come estranee, causando l’eliminazione del virus ogni volta che viene rilevato.

Il nuovo approccio, pubblicato su Cell Reports Methods , ha dimostrato di arrestare efficacemente le infezioni virali negli animali da laboratorio.

“Abbiamo scoperto che questo metodo è sicuro; il virus attenuato infetta alcune cellule senza proliferare oltre e avvisa l’ospite di produrre specifici anticorpi neutralizzanti contro di esso”, ha affermato Dabbu Jaijyan, ricercatore presso il Dipartimento di microbiologia della Rutgers New Jersey Medical. School e autore dello studio. “Lo vediamo come un nuovo metodo che speriamo possa accelerare lo sviluppo del vaccino per molte infezioni virali non trattate nell’uomo e negli animali”.

Il metodo è chiamato vaccino contro il virus del DNA vivo attenuato perché prende di mira specificamente i virus del DNA – virus come il citomegalovirus, la varicella e l’herpes simplex che si riproducono facendo copie delle loro molecole di DNA – e utilizza un virus del DNA alterato per combatterli. Lo sviluppo di un metodo in grado di generare rapidamente e facilmente virus vivi attenuati con difetto di replicazione, hanno affermato i ricercatori, accelererà lo sviluppo di vaccini per le malattie causate da virus a DNA.

I ricercatori hanno dimostrato che il metodo è efficace nei topi contro diversi virus a DNA, tra cui il citomegalovirus umano, il citomegalovirus del topo e il virus dell’herpes simplex 1 e 2.

“Uno dei principali vantaggi della nostra tecnologia è la sicurezza offerta dalla robusta inibizione della replicazione del virus e dal fatto che non vengono prodotti virus di progenie”, ha affermato Jaijyan. “La nostra tecnologia può essere facilmente applicata a qualsiasi virus a DNA per generare virus difettosi a replicazione live attenuata per lo sviluppo di vaccini”.

Non tutti i virus si replicano in questo modo. Il virus COVID-19, SARS-CoV-2, ad esempio, è noto come virus a RNA perché produce nuove copie di se stesso attraverso il suo RNA. I vaccini contro il COVID ne approfittano. L’RNA, che è l’abbreviazione di acido ribonucleico, viene utilizzato per costruire proteine ​​​​in SARS-CoV-2.

Il metodo del vaccino contro il virus del DNA funziona specificamente con i virus del DNA perché i ricercatori trattano le particelle di citomegalovirus destinate all’uso nel vaccino con centanamicina. Il composto è noto come legante del DNA perché si attacca al DNA degli organismi, compreso quello dei virus del DNA, bloccandone la riproduzione.

Il team sta cercando di testare il metodo sugli esseri umani, con l’obiettivo di trattare il citomegalovirus e altre infezioni da virus del DNA.

Il citomegalovirus è un virus comune per persone di tutte le età, secondo i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC). Il sistema immunitario di una persona sana di solito impedisce al virus di causare malattie. Tuttavia, l’infezione da citomegalovirus può avere gravi conseguenze nei pazienti immunocompromessi e sottoposti a trapianto di organi. L’infezione congenita è anche la principale causa di difetti alla nascita nei neonati.

Il virus si diffonde attraverso i fluidi corporei, tra cui sangue, saliva, urina, sperma e latte materno. Secondo il CDC e l’Organizzazione mondiale della sanità, circa il 50% degli adulti in tutto il mondo è stato infettato dal citomegalovirus. Un bambino su tre viene infettato dal virus negli Stati Uniti all’età di cinque anni.

Per l’esperimento, i ricercatori hanno coltivato campioni di citomegalovirus nel loro laboratorio, li hanno purificati e poi li hanno immersi nella centanamicina. Una volta iniettato nei topi di laboratorio, il virus indebolito infetta le cellule ma non si diffonde. Nel corso del tempo, il sistema immunitario del topo ha prodotto anticorpi sufficienti per arrestare il virus ed eliminare l’infezione.

Un’analisi ha confermato che le cellule virali trattate non erano tossiche per altre cellule nel corpo del topo.

I ricercatori stanno continuando a testare il metodo in altri virus importanti dal punto di vista medico, incluso il citomegalovirus della cavia come modello per testare l’ efficacia del vaccino nelle cavie , con l’intenzione di passare agli studi clinici per testare l’efficacia del metodo negli esseri umani.