Lentivirus

Lentivirus es un género de retrovirus que causan enfermedades crónicas y mortales caracterizadas por largos períodos de incubación, en humanos y otras especies de mamíferos. El género incluye el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), que causa el SIDA. Los lentivirus se distribuyen por todo el mundo y se sabe que se alojan en simios, vacas, cabras, caballos, gatos y ovejas, así como en varios otros mamíferos.

Los lentivirus pueden integrar una cantidad significativa de ADN viral complementario en el ADN de la célula huésped y pueden infectar eficientemente células que no se dividen, por lo que son uno de los métodos más eficientes de administración de genes. Pueden volverse endógenos, integrando su genoma en el genoma de la línea germinal del huésped, de modo que en adelante el virus sea heredado por los descendientes del huésped.

Clasificación

Se reconocen cinco serogrupos de lentivirus, que reflejan los huéspedes vertebrados con los que están asociados (primates, ovejas y cabras, caballos, gatos domésticos y ganado vacuno). Los lentivirus de primates se distinguen por el uso de la proteína CD4 como receptor y la ausencia de dUTPasa. Algunos grupos tienen antígenos gag con reacción cruzada (p. ej., los lentivirus ovino, caprino y felino). Los anticuerpos contra los antígenos amordazadores en leones y otros felinos grandes indican la existencia de otro virus aún por identificar relacionado con el lentivirus felino y los lentivirus ovino/caprino.

Morfología

Los viriones son virus envueltos de 80 a 100 nm de diámetro. Son esféricos o pleomórficos, con núcleos de cápside que maduran hasta adquirir una forma cilíndrica o cónica. Las proyecciones de la envoltura hacen que la superficie parezca rugosa, o pueden dispersarse uniformemente pequeñas puntas (de unos 8 nm) sobre la superficie.

Organización y replicación del genoma

Como ocurre con todos los retrovirus, los lentivirus tienen genes gag, pol y env, que codifican proteínas virales en el orden: 5´-< i>gag-pol-env-3´. Sin embargo, a diferencia de otros retrovirus, los lentivirus tienen dos genes reguladores, tat y rev. También pueden tener genes accesorios adicionales dependiendo del virus (por ejemplo, para el VIH-1: vif, vpr, vpu, nef) cuyos productos participan en la regulación de la síntesis y Procesamiento de ARN viral y otras funciones replicativas. La repetición terminal larga (LTR) tiene aproximadamente 600 nt de largo, de los cuales la región U3 tiene 450, la secuencia R 100 y la región U5 unos 70 nt de largo.

Los retrovirus transportan proteínas específicas dentro de sus cápsides, que normalmente se asocian con el genoma de ARN. Estas proteínas suelen estar implicadas en las primeras etapas de la replicación del genoma e incluyen la transcriptasa inversa y la integrasa. La transcriptasa inversa es la ADN polimerasa dependiente de ARN codificada viralmente. La enzima utiliza el genoma de ARN viral como plantilla para la síntesis de una copia de ADN complementaria. La transcriptasa inversa posee actividad RNaseH para la destrucción de la plantilla de ARN. La integrasa se une tanto al ADNc viral generado por la transcriptasa inversa como al ADN del huésped. La integrasa procesa la LTR antes de insertar el genoma viral en el ADN del huésped. Tat actúa como un transactivador durante la transcripción para mejorar la iniciación y el alargamiento. El elemento sensible a Rev actúa postranscripcionalmente, regulando el empalme y el transporte del ARNm al citoplasma.

Proteoma

El proteoma lentiviral consta de cinco proteínas estructurales principales y tres o cuatro proteínas no estructurales (tres en los lentivirus de primates).

Proteínas estructurales enumeradas por tamaño:

1. Gp120 proteína sobre superficie SU, codificada por el gen viral env. 120000 Da.
2. Gp41 proteína de sobre transmembrana TM, también codificada por el gen viral env41000 Da.
3. P24 proteína capsida CA, codificada por el gen viral gag. 24000 Da.
4. P17 matriz proteína MA, también codificado por gag17000 Da.
5. P7/P9 proteína capsida NC, también codificada por gag. 7000 a 11000 Da.

Las proteínas de la envoltura SU y TM están glicosiladas en al menos algunos lentivirus (VIH, VIS), si no en todos. La glicosilación parece desempeñar un papel estructural en la ocultación y variación de los sitios antigénicos necesarios para que el huésped genere una respuesta del sistema inmunológico.

Enzimas:

1. Trascripción inversa RT codificado por pol Gene. Proteína tamaño 66000 Da.
2. Integrar IN también codificado por pol Gene. Proteína tamaño 32000 Da.
3. Protease PR codificado por pro gen (parte de pol gen en algunos virus).
4. dUTPase DU codificado por pro gen (parte de pol gen en algunos virus), cuyo papel todavía es desconocido. Proteína tamaño 14000 Da.

Proteínas reguladoras de genes:

1. Tat: transactivador principal
2. Rev: importante para la síntesis de las principales proteínas virales

Proteínas accesorias:

1. Nef: factor negativo
2. Vpr: proteína reguladora
3. Vif: Inhibidor APOBEC3
4. Vpu/Vpx: único para cada tipo de VIH
5. p6: parte de la mordaza

Propiedades antigénicas

Relaciones serológicas: Los determinantes de antígenos son específicos de tipo y de grupo. En la envoltura se encuentran determinantes antigénicos que poseen reactividad específica de tipo. En las glicoproteínas se encuentran determinantes de antígenos que poseen reactividad específica de tipo y están involucrados en la neutralización mediada por anticuerpos. Se ha encontrado reactividad cruzada entre algunas especies del mismo serotipo, pero no entre miembros de diferentes géneros. La clasificación de los miembros de este taxón rara vez se basa en sus propiedades antigénicas.

Epidemiología

• Síntomas y rango de acogida: los anfitriones del virus se encuentran en las órdenes Primates (humanos, simios y monos), Carnivora (cats, perros y otros carnívoros), Perissodactyla y Artiodactyla (mamíferos de toalla y tocado doble).
• Transmisión: transmitida por medios que no implican un vector.
• Distribución geográfica: mundial.

Propiedades fisicoquímicas y físicas

• General
  • Densidad flotante 1.16–1.18 g cm⁻³ in sucrose
  • Viriones sensibles al calor, detergentes y formaldehído
  • Infectividad no afectada por la radiación UV

Clasificado con morfología clase C

• Ácido nucleico
  • Las viriones contienen 2% de ácido nucleico
  • El genoma consiste en un dimer
  • Las viriones contienen una molécula de ARN lineal de sentido positivo.
  • La longitud total del genoma es de un monomer rangos de 8k-10k nt (dependiendo del virus).
  • Secuencia genoma tiene secuencias repetidas terminales; repeticiones terminales largas (LTR) (de aproximadamente 600 nt)
  • El extremo 5' del genoma tiene una gorra
  • Secuencia de la cápsula del tipo 1 m7G5ppp5'GmpNp
  • El extremo de 3' de cada monómero tiene un tubo de poli (A).
  • 2 copias empaquetadas por partículas (conservadas conjuntamente por Watson-Crick baseparing para formar un centavo).
• Hay 11 proteínas
  • Las viriones contienen 60% de proteína
  • Hasta ahora se han encontrado cinco proteínas de virión estructural
• Lipids: Las viriones contienen 35% de lípido.
• Carbohidratos: Otros compuestos detectados en las partículas 3% carbohidratos.

Uso como vectores de entrega de genes

El lentivirus es principalmente una herramienta de investigación utilizada para introducir un producto genético en sistemas in vitro o modelos animales. Se están realizando esfuerzos de colaboración a gran escala para utilizar lentivirus para bloquear la expresión de un gen específico utilizando tecnología de interferencia de ARN en formatos de alto rendimiento. Por el contrario, los lentivirus también se utilizan para sobreexpresar de forma estable ciertos genes, lo que permite a los investigadores examinar el efecto del aumento de la expresión genética en un sistema modelo.

Otra aplicación común es utilizar un lentivirus para introducir un nuevo gen en células humanas o animales. Por ejemplo, un modelo de hemofilia en ratón se corrige expresando el factor VIII plaquetario de tipo salvaje, el gen que está mutado en la hemofilia humana. La infección lentiviral tiene ventajas sobre otros métodos de terapia génica, incluida la infección de alta eficiencia de células en división y no en división, expresión estable a largo plazo de un transgén y baja inmunogenicidad. Los lentivirus también se han utilizado con éxito para la transducción de ratones diabéticos con el gen que codifica PDGF (factor de crecimiento derivado de plaquetas), una terapia que se está considerando para su uso en humanos. Finalmente, los lentivirus también se han utilizado para provocar una respuesta inmune contra antígenos tumorales. Estos tratamientos, como la mayoría de los experimentos actuales de terapia génica, son prometedores, pero aún no se ha demostrado que sean seguros y eficaces en estudios controlados en humanos. Hasta ahora se han utilizado vectores gammaretrovirales y lentivirales en más de 300 ensayos clínicos, abordando opciones de tratamiento para diversas enfermedades.