Tracciare i primi passi dell’infezione da HIV attraverso firme proteiche
I virus sono i peggiori parassiti! Un virus dispone di pochissimo materiale genetico, RNA nel caso dell’HIV, quindi una volta entrato nella cellula, monopolizza le risorse dell’ospite per produrre le sue proteine al fine di replicarsi. Alcuni ricercatori con il progetto hRBP-virion hanno sviluppato nuovi metodi per estrarre proteine cellulari, note come proteine leganti l’RNA (hRBP), che interagiscono con l’RNA virale. «Il nostro obiettivo è quello di individuare “tutte” le proteine umane leganti l’RNA coinvolte nell’infezione del virus, combinando una nuova generazione di analisi proteomiche, computazionali e funzionali», sottolinea Alfredo Castello Palomares, capogruppo dell’Istituto coordinatore, l’Università di Oxford. Delle quasi 1 600 hRBP, 472 sono già state collegate all’infezione del virus, in base alla nostra analisi computazionale della letteratura esistente. Per scoprire le RBP coinvolte nell’infezione, il team del progetto hRBP-virion ha sviluppato un nuovo approccio sperimentale, l’acquisizione dell’interattoma di RNA (RIC, RNA Interactome Capture), che è stato sistemato in un sistema virale «sicuro», sindbis. Questo metodo d’avanguardia ha scoperto quasi 250 RBP che risultano alterate nelle cellule infette. «Questo ci dice in che modo il virus regoli le cellule, in quanto molte di queste proteine sono essenziali per la replicazione oppure per contrastare l’infezione», sottolinea Castello. Manuel Garcia-Moreno, borsista Marie Skłodowska-Curie del gruppo di ricerca, prosegue il racconto: «Dopo aver stabilito il sistema nel virus sindbis, lo abbiamo esteso a un agente patogeno critico nell’uomo, l’HIV».
A pesca di hRBP, si tratta di usare l’esca giusta
Una nuova ricerca ha riferito che la trascrizione inversa per produrre DNA dall’RNA avviene internamente al guscio del capside dell’HIV. Il DNA dell’HIV viene poi integrato nel DNA della cellula ospite, in cui si avvale del meccanismo di trascrizione cellulare per produrre infine la progenie virale. «Poiché la trascrizione inversa avviene all’interno del guscio del capside, tutte le proteine necessarie per produrre DNA dall’RNA devono trovarsi all’interno del capside e non solo le proteine virali ma anche quelle cellulari», sottolinea Garcia-Moreno. Per verificare quali fossero le proteine potenzialmente attive nell’infezione, i ricercatori hanno poi adattato il metodo sviluppato per il sindbis allo studio delle particelle di HIV. Sulla base di sonde complementari del DNA che si accoppiano all’RNA virale, l’esca, gli scienziati possono ripescare l’RNA dell’HIV, insieme alle proteine che vi si attaccano. Essi hanno scoperto che 73 proteine cellulari sono impacchettate con l’RNA virale in modo riproducibile, all’interno del guscio del capside dell’HIV. Come prova di principio, gli scienziati hanno eliminato quattro di queste proteine dalle cellule umane utilizzando CRISPR/cas9 e hanno scoperto che erano determinanti per l’infezione da HIV.
Chiarire i meccanismi molecolari dell’infezione da HIV per nuove terapie
«Dopo aver eliminato le proteine necessarie per l’infezione e la replicazione, individueremo quali proteine siano integrate nei virioni, attraverso meccanismi attivi o passivi, e il modo in cui queste proteine regolino l’infezione», spiega Garcia-Moreno. Il lavoro è stato pubblicato negli articoli sottoposti a revisione paritaria: «Unconventional RNA‐binding proteins step into the virus–host battlefront» e «System-wide Profiling of RNA-Binding Proteins Uncovers Key Regulators of Virus Infection». Le attività di laboratorio proseguono e i ricercatori sono attivamente alla ricerca di finanziamenti, tra cui il supporto da parte dell’MRC e dell’ERC. Castello sintetizza i programmi per il futuro: «Impiegheremo i risultati di hRBP-virion in collaborazioni successive che potrebbero portare a brevetti a lungo termine per il bene dei pazienti affetti da HIV».
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