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Nouvelle technique pourrait aider les chercheurs à percer les secrets du virus ‎respiratoire syncyti

Nouvelle technique pourrait aider les chercheurs à percer les secrets du virus ‎respiratoire syncyti

Publié le Mardi 31 Déc. 2013


Nouvelle technique pourrait aider les chercheurs à percer les secrets du virus ‎respiratoire syncyti sur facebook
Nouvelle technique pourrait aider les chercheurs à percer les secrets du virus ‎respiratoire syncytium.‎



Au moment où ils sont deux, la plupart des enfants ont eu le syncytial le virus respiratoire (RSV) et symptômes pas pire que un mauvais rhume souffert. Mais pour certains enfants, en particulier les bébés prématurés et les personnes ayant des problèmes de santé sous-jacents, le VRS peut conduire à la pneumonie et la bronchite - ce qui peut nécessiter une hospitalisation et avoir des conséquences à long terme.

Une nouvelle technique pour étudier la structure du virion RSV et l'activité du VRS dans les cellules vivantes pourrait aider les chercheurs à percer les secrets du virus, y compris la façon dont il entre dans les cellules, comment il réplique, combien de génomes il insère dans ses armées - et peut-être pourquoi certaines cellules pulmonaires échappent à l'infection relativement indemne. Cela pourrait fournir aux scientifiques des informations dont ils ont besoin pour développer de nouveaux médicaments antiviraux et peut-être même un vaccin pour prévenir les infections à VRS graves.

«Nous voulons développer des outils qui nous permettraient d'obtenir à la façon dont le virus fonctionne vraiment", a déclaré Philip Santangelo, professeur agrégé à la Wallace H. Coulter Département de génie biomédical à Georgia Tech et l'Université Emory. "Nous avons vraiment besoin d'être en mesure de suivre l'infection dans une seule cellule vivante sans affecter la façon dont le virus infecte ses hôtes, et cette technologie devrait nous permettre de faire cela."

La recherche a été financée par les Instituts Nationaux de l'Institut national des sciences médicales générales de la Santé et publiée en ligne avant impression dans la revue ACS Nano le 30 Décembre 2013. Bien RSV sera la première cible pour le travail, les chercheurs croient que la technique d'imagerie, ils ont développé peut être utilisé pour étudier d'autres ARN virus , y compris la grippe et le virus Ebola.

 

«Nous avons montré que nous pouvons marquer le génome en utilisant nos sondes», a expliqué Santangelo. "Ce que nous avons appris de tout cela est que le génome ne s’incorporait dans le virion, et que les particules de virus créés sont contagieux. Nous avons pu caractériser certains aspects du virus particule elle-même à de super-résolution, jusqu'à 20 nanomètres, utilisant la microscopie stochastique de reconstruction optique directe (dSTORM) d'imagerie ".

VRS peut être difficile à étudier. Pour une chose, la particule infectieuse peut prendre différentes formes, allant de filaments de 10 microns de sphères ordinaires. Le virus peut insérer plus d'un génome dans les cellules hôtes et l'orientation de l'ARN et de la structure sont en désordre, ce qui rend difficile à caractériser.

L'équipe de recherche, qui comprend des scientifiques de l'Université de Vanderbilt et de l'Université Emory, a utilisé une technologie de sonde qui se fixe rapidement à l'ARN dans les cellules. La sonde utilise plusieurs fluorophores pour indiquer la présence de l'ARN viral, permettant aux chercheurs de voir où il va dans des cellules hôtes - et d’observer  les particules infectieuses qui permet au cellules de propager l'infection.

 «Être capable de voir le génome et l'ARN de la descendance qui vient du génome avec les sondes que nous utilisons vraiment pour donner beaucoup plus de perspicacité dans le cycle de réplication", a déclaré Santangelo. «Cela nous donne beaucoup plus d'informations à propos de ce que le virus est vraiment en train de faire. Si nous pouvons visualiser l'entrée, l'assemblage et la réplication du virus, qui nous permettrait de décider ce qu'il faut aller après pour combattre le virus."

La recherche dépend d'une nouvelle méthode pour l'étiquetage de virus ARN en utilisant des sondes d'imagerie de l'ARN tétravalent multiplient marqués (MTRIPS). Les sondes sont constituées d'une combinaison chimère de l'ADN et de l'ARN oligonucléotide marqué en interne avec des fluorophores tetravelently complexés à la neutravidine. La combinaison chimérique a été utilisée pour aider les sondes à échapper aux défenses cellulaires.

 

"Il ya beaucoup de capteurs dans la cellule qui recherchent des ARN étranger mais à la cellule, cette sonde ne ressemble pas à quelque chose», a expliqué Santangelo. "La cellule ne voit pas l'acide nucléique tel que étrangère."

L’Introduit dans les cellules, les sondes se diffusent rapidement dans une cellule infectée par le VRS et se lient au virus ARN d '. Bien que la liaison étanche, la sonde n'affecte pas les activités normales du virus et permet aux chercheurs de suivre l'activité pour les jours à l'aide de techniques de microscopie standard. Les MTRIPS peuvent être utilisés en complément d'autres technologies de sonde, comme la GFP et or nanoparticules .

Le travail effectué par l'étudiant diplômé Eric Alonas à concentrer le virus était essentiel au projet, Santangelo dit. La concentration devait être faite sans nuire à l'infectiosité du virus, ce qui aurait une incidence sur sa capacité à pénétrer dans les cellules hôtes.

"Il a fallu un peu de travail pour obtenir les bonnes techniques pour se concentrer le RSV," at-il dit. "Maintenant, nous pouvons faire beaucoup de maladies infectieuses virus qui a marqué et peut être stockée afin que nous puissions l'utiliser quand nous le voulons. "

Pour étudier la progression de l'infection dans des cellules individuelles, les chercheurs confrontés à un autre défi : les cellules vivantes se déplacer, et en suivant la recherche. Pour répondre à ce mouvement, le laboratoire de Thomas Barker - également dans le département Coulter - utilisée micro-motifs fibronectine sur le verre pour créer 50 microns "îles" qui contenaient les cellules pendant l'étude.

Parmi les mystères que les chercheurs aimeraient aborder est la raison pour laquelle certaines cellules pulmonaires sont gravement infectés - tandis que d'autres semblent échapper aux effets néfastes.

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