Изследователи разработват инструменти за по-ефективно разработване на ваксини срещу вируса на АЧС
Изследователи от Института „Дж. Крейг Вентер“ (JCVI), Института „Фридрих-Льофлер“ (FLI) и Международния институт за изследване на селскостопанските животни (ILRI) са разработили система за обратна генетика за вируса на африканска чума по свинете (АЧСв). Тази нова система ще помогне на изследователите в разработването на ваксини и в изучаването на патогенезата и биологията на АЧСв, силно заразна, смъртоносна вирусна болест, засягаща домашни и диви свине, особено разпространена в Африка, Европа, Азия и Карибите.
Неотдавнашно проучване оценява, че ако АЧС достигне САЩ, това може да доведе до икономически загуби, надхвърлящи 50 милиарда долара за период от десет години.
Професор Санджай Васи, доктор по философия, старши автор на статията, отбеляза: „Чрез разработването на синтетична система за обратна генетика на базата на геномика за АЧС, ние не само задълбочаваме разбирането си за този вирус, но и създаваме инструменти, които могат да бъдат приложени към други новопоявили се вирусни заплахи. Това изследване има потенциал да намали значително икономическите загуби, причинени от АЧС в световната свиневъдна индустрия, като предостави така необходимите решения за контрол и предотвратяване на разпространението на болестта.“
Обратна генетична система
Обратната генетична система позволява на учените бързо да генерират генетично модифицирани версии на АЧС и включва няколко стъпки. Първо, учените конструират синтетична ДНК, която е лабораторно създадена версия на генетичния материал на вируса. Фрагменти от АЧСв се модифицират и след това се сглобяват в геноми с пълна дължина в мая, като се използва нейният рекомбинационен механизъм. Модифицираните геноми след това се прехвърлят в E. coli, което прави възможно изолирането им в по-големи количества.
След това синтетичната ДНК се трансфектира (или изкуствено въвежда) в клетки на бозайници, които впоследствие се заразяват с самопомощен вирус. Този самопомощен вирус е инхибирана версия на АЧСв, която е модифицирана с помощта на CRISPR/Cas9 технология, мощен инструмент за редактиране на гени, който може прецизно да реже ДНК на определени места. Промените гарантират, че самопомощният вирус не може да се размножава самостоятелно. Въпреки тази инхибиция, самопомощният вирус все още осигурява необходимите протеини и механизми, необходими за синтетичната ДНК да се размножава и да се събира в нови вирусни частици.
Този процес води до производството на живи рекомбинантни вируси, които съдържат специфичните генетични модификации, въведени в синтетичната ДНК. Тези рекомбинантни вируси могат да бъдат използвани за по-нататъшни проучвания или разработване на ваксини.
„В световен мащаб, избухването на АЧС е причинило опустошителни икономически загуби в размер на милиарди долари, което се отразява сериозно на свиневъдството, продоволствената сигурност и поминъка на хората. В Африка въздействието може да бъде катастрофално, като се има предвид наличието на множество генотипове на вируса и широко разпространената липса на адекватни мерки за биологична сигурност за контрол на заболяването“, каза д-р Хусеин Абкало, изследовател в ILRI и един от авторите на статията. „Тази платформа дава надежда за разработване на нови, целеви ваксини, които могат да защитят здравето на животните, да намалят смъртността, както и екологичното въздействие на животновъдния сектор, като предотвратяват ненужни загуби.“
Системата за обратна генетика, базирана на синтетична геномика, разработена за АЧСв, може да се приложи и към други вируси с неинфекциозни геноми, като предлага значителен потенциал за научни изследвания и разработване на ваксини. Например, тя може да се приложи към вируса на грапавата кожа, двуверижен ДНК вирус, който засяга предимно едрия рогат добитък и причинява значителни икономически щети.
Тази методология може да бъде адаптирана и за новопоявили се РНК вируси като Зика, чикунгуня, Маяро и Ебола, които са причинили значителни епидемии и представляват сериозна заплаха за глобалното здраве. Чрез използването на синтетична геномика изследователите могат бързо да разработват инструменти за обратна генетика за тези и новопоявили се вируси, улеснявайки изучаването на тяхната биология и създаването на ефективни ваксини и лечения.
Източник: Thepigsite