Nieuwe beeldtechnologie om het geheime leven van virus in cellen te onthullen


Nieuwe beeldtechnologie om het geheime leven van virus in cellen te onthullen

Een van de uitdagingen om de geheime levens van kleine biologische agentia te ontgrendelen - zoals virussen in levende cellen - is de manier om dicht te komen zonder hun structuur en gedrag te storen.

Nu, met behulp van high-end beeldvorming, heeft een team uit de VS een manier gevonden om het respiratoire syncytiale virus (RSV) en zijn activiteit in levende cellen te labelen en te bestuderen, die een algemene methode kan worden om de geheimen van veel belangrijke RNA virussen te openen.

Met de nieuwe aanpak, zegt Philip Santangelo, universitair hoofddocent bij Wallace H. Coulter, Department of Biomedical Engineering bij Georgia Tech en Emory University. En collega's zeggen dat wetenschappers kunnen studeren hoe het RSV virion of het infectieve virus deeltje cellen binnentreedt, hoe het repliceert, hoeveel genen Het plaatst in zijn gastheren, en ontdekt misschien waarom sommige soorten longcellen infectie voorkomen.

In een recent nummer van het tijdschrift ACS Nano , Schrijven ze over hoe ze de nieuwe beeldvormingstechniek gebruikt - die veelvoudig gemerkte tetravalente RNA-beeldprobes (MTRIPS) en directe stochastische optische reconstructiemicroscopie (dSTORM) samenvoegen - om het leven van RSV in levende cellen te onderzoeken.

Prof. Santangelo zegt:

We willen tools ontwikkelen die ons in staat stellen om te leren hoe het virus echt werkt. We moeten de infectie in een enkele levende cel kunnen volgen zonder te beïnvloeden hoe het virus zijn gastheren infecteert, en deze technologie moet ons dat toelaten. '

Wetenschappers die een dergelijke aanpak gebruiken, kunnen belangrijke informatie verstrekken voor het ontwikkelen van nieuwe antivirale geneesmiddelen en vaccins tegen ernstige RSV-infecties.

Infectie met RSV kan ernstig zijn

RSV veroorzaakt infecties van de longen en ademhalingswegen. Het virus is zo gebruikelijk dat de leeftijd van 2 jaar de meeste kinderen heeft gehad.

Bij volwassenen en ouderen, gezonde kinderen, veroorzaakt RSV lichte symptomen, eerder als verkoudheid, en zelfzorg is meestal voldoende om ze te verlichten.

Maar RSV-infectie kan ernstig zijn bij vroegtijdige baby's en zuigelingen die al ziek zijn, evenals volwassenen met verzwakt immuunsysteem of ouderen met hart- en longziekten. In deze gevallen kan het zich ontwikkelen tot longontsteking en bronchitis, die ziekenhuisopname vereisen en tot lange termijn gevolgen leiden.

RSV is een glad karakter om te studeren

RSV stelt een aantal grote uitdagingen voor wetenschappers. Voor een ding duurt het vele vormen aan, variërend van 10-micron filamenten tot gewone bollen. Het kan meer dan één genoom in de gastheercel invoegen, en de structuur en oriëntatie ervan is verstoord waardoor het moeilijk is om te karakteriseren.

De sonde technologie die het team gebruikt, MTRIPS, hecht snel aan RNA binnen cellen. De sonde gebruikt verschillende fluorescerende chemicaliën om de aanwezigheid van het virale RNA te tonen. Dit laat het team toe om te zien waar het in gastheercellen gaat, en om infectieuze deeltjes te observeren die de cellen verlaten om infectie te verspreiden.

Prof. Santangelo voegt toe:

Het kunnen zien van het genoom en het nageslacht RNA dat uit het genoom komt met de probes die we gebruiken, geven ons veel meer inzicht in de replicatiecyclus.

Dit geeft ons veel meer informatie over wat het virus echt doet. Als we de toegang, de montage en de replicatie van het virus kunnen visualiseren, dan zouden we kunnen beslissen wat we moeten gaan om het virus te vechten. '

Ontgrendelen van geheimen van andere RNA virussen

Hoewel RSV hun eerste doel zal zijn, gelooft het team dat hun beeldvormingstechniek kan worden gebruikt om de levens van andere RNA-virussen, zoals influenza en Ebola, te onderzoeken.

Zij hopen ook dat de techniek een ander mysterie zal helpen oplossen: waarom bepaalde longcellen ernstig worden geïnfecteerd met RSV, terwijl anderen relatief ongedeerd lijken te ontsnappen.

Prof. Santangelo zegt dat als je naar een celveld kijkt, zie je grote verschillen van cel naar cel. Ze konden dit helemaal niet begrijpen:

"Als we kunnen achterhalen waarom sommige cellen met het virus exploderen terwijl anderen niet zijn, kunnen we misschien een manier vinden om te helpen de slechtzienden meer lijken op de goede mensen."

Fondsen van het Nationaal Instituut voor Algemene Medische Wetenschappen van de National Institutes of Health hebben de studie gefinancierd.

In een recent gepubliceerde studie in de Verrigtingen van de Nationale Academie van Wetenschappen , Een ander team van Amerikaanse onderzoekers bleek dat honden in het huis kunnen beschermen tegen infectie, inclusief RSV.

(Thrive Nederlands - Subtitled) Gedijen: Wat Ter Wereld Zal Ervoor Nodig Zijn? (Video Medische En Professionele 2021).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte