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Come le cellule umane vengono "dirottate" dal virus dell'influenza
La subunità PA della polimerasi virale è responsabile del cap snatching, fenomeno che permette la replicazione del virus influenzale
Un gruppo di scienziati collocati in Francia e finanziati dall'Unione europea, ha determinato un importante bersaglio farmacologico per il virus dell'influenza. Lo studio, pubblicato nella rivista Nature, mostra un'immagine ad alta risoluzione di una proteina cruciale che consente al virus di "dirottare" le cellule umane e di replicarsi. Lo studio rientra nel progetto FLUPOL ("Host-specific variants of the influenza virus replication machinery") che ha ricevuto un finanziamento pari a 1,97 milioni di euro in riferimento alla linea di bilancio dedicata alle Politiche di sostegno del Sesto programma quadro (6°PQ).
Le epidemie causate dall'influenza stagionale mietono centinaia di migliaia di vittime ogni anno. Secondo quanto affermato nell'ambito del progetto FLUPOL, se il virus letale dell'influenza aviaria (HN51) diventasse trasmissibile tra gli esseri umani, potrebbe determinare l'insorgenza di una pandemia dalle dimensioni drammatiche. L'obiettivo della ricerca, durata tre anni, è quello di ottenere conoscenze nuove in grado di consentire agli scienziati di meglio monitorare il virus influenzale e di combattere l'emergenza dei ceppi letali. A tal fine è di fondamentale importanza comprendere appieno i meccanismi che permettono al virus di adattarsi passando dai volatili agli esseri umani.
Il virus dell'influenza si riproduce rapidamente nelle cellule dell'ospite, grazie a un enzima virale denominato polimerasi.
La polimerasi copia il materiale genetico virale e modifica la cellula ospite in modo da creare un ambiente favorevole alla moltiplicazione del virus. La polimerasi si appropria di una parte dell'RNA (materiale genetico) e lo aggiunge al proprio. Come risultato, la cellula ospite inizia a produrre proteine virali.
La parte di RNA che viene "dirottata" è definita "cappuccio", vale a dire una piccola parte della molecola posta all'inizio dell'RNA messaggero che dirige la produzione di proteine. La polimerasi virale sottrae il cappuccio e lo attacca al proprio RNA. Fino ad oggi non si era ancora giunti a capire chiaramente questo processo, definito "cap snatching".
La polimerasi virale è costituita da tre subunità (PA, PB1 e PB2), ma vi sono opinioni controverse su quale delle tre sia preposta all'attività di sottrazione. Studi precedenti avevano dimostrato che la subunità PB2 svolgeva una parte attiva nella fase di "legatura" del cappuccio e si riteneva che la subunità PB1 fosse responsabile dell'attività di sottrazione.
Il team, guidato dal dottor Stephen Cusak del Laboratorio europeo di biologia molecolare (EMBL) e dal dottor Rob Ruigrok del Centro nazionale per la ricerca scientifica (CNRS), ha ora scoperto che è una parte diversa della polimerasi (la subunità PA) ad essere responsabile del taglio del cappuccio dell'RNA ospite.
Gli scienziati hanno creato alcune strutture di cristallo delle subunità della polimerasi, che sono poi state analizzate ai raggi X presso il Laboratorio europeo delle radiazioni al sincrotrone (ESRF) a Grenoble, in Francia. L'immagine ad alta risoluzione ottenuta ha dimostrato chiaramente quali sono gli amminoacidi che formano il punto in cui il cappuccio viene staccato dall'RNA. Gli scienziati hanno rivelato che la subunità PA riveste un ruolo eccezionale nella fase in cui l'RNA viene staccato.
"I nostri risultati sono sorprendenti proprio perché si riteneva che la fase di sottrazione fosse svolta da una parte diversa della polimerasi," ha spiegato il dottor Ruigrok. Il dottor Cusack ha aggiunto: "Queste nuove conoscenze rendono la PA un promettente bersaglio terapeutico. L'inibizione della sottrazione del cappuccio rappresenta una strategia efficace per fermare l'infezione, proprio perché il virus non è più in grado di riprodursi. Ora sappiamo in che direzione concentrare la formulazione farmacologica."
I risultati ottenuti sono avvalorati da un secondo studio, svolto da ricercatori in Cina e Regno Unito e pubblicato nello stesso numero di Nature, a dimostrazione di come la subunità PA costituisca un bersaglio importante per la messa a punto di nuove terapie anti-influenzali.
Redazione (26/02/2009)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag:
FLUPOL,
polimerasi virale,
polimerasi,
RNA,
influenza,
H5N1
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