Усиление производства вирусов в клетках для получения большего количества векторов для переноса генов

Введение чужеродных генов в клетки имеет ряд преимуществ, таких как компенсация дисфункциональных генов и производство больших количеств специфических продуктов генов для клинического использования. Вирусы — полезные инструменты для этой цели, так как они эволюционировали для проникновения в клетки и экспрессии своего генетического материала. Однако производство лентивирусных векторов в достаточных количествах было сложным и дорогим.

В новом исследовании команды из Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) учёные усилили производство и высвобождение лентивирусных частиц из клеток-хозяев, введя в вирусную культуру две молекулы. Результаты должны способствовать использованию лентивирусных векторов для безопасного и эффективного введения экзогенных генов.

Вирусы содержат ограниченное количество генетического материала, поэтому им необходимо проникать в клетки и использовать их механизмы для выживания и размножения. В работе, опубликованной в журнале Scientific Reports, команда сосредоточилась на молекулах, которые, присутствуя в хозяине, могут помогать вирусам в этом, на примере вируса HIV-1.

«Мы сначала сосредоточились на эффектах белков SPSB, экспрессируя их в клетках эмбриональной почки человека вместе с плазмидой для HIV-1», — говорит Сёдзи Ямаока. «SPSB1, но не SPSB2 и 3, усилил высвобождение HIV-1 из этих клеток, что было выявлено по увеличению вирусной инфекции клеток-индикаторов, проявляющих биолюминесценцию при заражении».

Затем команда TMDU детально изучила механизм этого эффекта SPSB1. Результаты показали, что он активирует промотор в геноме HIV-1, чтобы индуцировать транскрипцию структурных компонентов, которые вирус использует для репликации. Это, в свою очередь, позволило команде идентифицировать белок Tax как ещё один усилитель производства вируса, учитывая, что он активирует факторы транскрипции, также стимулируемые SPSB1. При совместной экспрессии с Tax производство вируса было усилено до 12 раз.

«Часто бывает трудно произвести достаточно вируса для достижения высокой скорости переноса генов, особенно для переноса in vivo или в неделящиеся клетки», — говорит ведущий автор Наото Судзуки. «Этот новый подход активации промотора должен расширить диапазон применений, в которых могут использоваться вирусные векторы».