Detalii din mecanica din interiorul rotavirusului, cheia unor terapii noi

Cercetătorii spanioli vin cu o nouă perspectivă asupra mecanicii unui virus care provoacă diaree și boală severă la copiii mici, potrivit unui raport publicat în eLife.

Studiul, realizat de oameni de știință de la Universitatea din Madrid, Institutul de Sănătate Carlos III și Centrul Național de Biotehnologie din Spania, ar putea deschide noi căi pentru dezvoltarea de tratamente eficiente contra rotavirusului, care infectează în mod obișnuit copiii cu vârsta de până la cinci ani. Este prima lucrare care detaliază interacțiunea dintre funcția și proprietățile mecanice ale unui virus „multistratificat", notează sciencedaily.com.

Straturile protectoare de proteine

Particulele virale își înconjoară materialul genetic într-o cochilie de proteine, concepută pentru a le proteja, a transfera și a elibera genomul lor în celula gazdă. Structura particulelor de virus trebuie, prin urmare, să fie suficient de puternică pentru a proteja genomul viral în medii din afara celulei și pentru a rezista la atacurile sistemului imunitar al gazdei, pentru a asigura o infecție „reușită".

Multe virusuri precum rotavirusul, își izolează genomul într-o carcasă de bază care încorporează propriile sale mecanisme moleculare pentru a-i permite acestuia să se reproducă și să se răspândească. Anumite virusuri fac un pas mai departe și își construiesc straturi suplimentare de proteine concentrice, cu alte funcții, cum ar fi aceea de a ajuta la legarea și penetrarea celulelor țintă.

Trei cochilii, care interacționează diferit

„Particula completă a rotavirusului este formată din trei cochilii de proteine independente: această particulă și particulele subvirale care conțin unul sau două straturi de proteine care joacă roluri distincte în timpul infecției", explică autorul principal al studiului, Manuel Jiménez-Zaragoza, asistent de cercetare în cadrul Departamentului de Fizică a Metriei Compensate, la Universitatea Autonomă din Madrid.

„Am vrut să vedem cum interacțiunile dintre straturile care definesc aceste particule diferite lucrează împreună în timpul ciclului de replicare a virusului".

Deși studiile anterioare au dezvăluit cum pot fi purificate straturile duble de proteine, autorii lucrării de față au dezvoltat un nou mod de a purifica particulele cu un singur strat, ceea ce permite ca acestea să fie studiate individual.

După izolarea acestor particule subvirale, echipa de cercetători a folosit un sistem de sonde de scanare numit microscop cu forță atomică, care implică utilizarea unui dispozitiv ca un stilou mic și ascuțit pentru a deforma particulele de virus. Acest lucru le-a permis să studieze puterea și stabilitatea particulelor cu straturi triple, duble și unice.

Fiecare strat are alt rol

Ei au descoperit o interacțiune puternică între straturile externe și cele medii, pe care le consideră esențiale pentru protejarea particulelor virale complete. Între timp, interacțiunile care au loc între straturile de mijloc și cele interne ajută virusul să-și reproducă genomul în celulele gazdă, proces cunoscut sub numele de „transcriere".

„Descoperirile noastre arată modul în care proprietățile biofizice ale celor trei cochilii de proteine sunt reglate pentru a permite rotavirusului să fie purtat în celulele gazdă", spune autorul principal Pedro de Pablo, profesor asociat la Universitatea Autonoma din Madrid. „Credem că acest lucru ar putea fi valoros în dezvoltarea unei noi clase de strategii antivirale".