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HIV, indagine Multiomica svela le caratteristiche delle cellule infettate in vivo. Indizi per una cura? Studio su su 'Cell Reports'

 

foto credit: ©SATO Kei

Per l'eradicazione dell'infezione da HIV-1, è importante chiarire le caratteristiche dettagliate e l'eterogeneità delle cellule infette da HIV-1 in vivo. Un modello di topo umanizzato trapiantato con cellule staminali ematopoietiche, infettato da HIV-1 geneticamente modificato, è stato utilizzato per rivelare le caratteristiche multiple delle cellule che producono l'HIV-1 in vivo.

Un gruppo di ricerca dell'Istituto di Scienze Mediche dell'Università di Tokyo (IMSUT), che utilizza cellule infette da HIV-1 ha effettuato analisi "multiomiche", tecnologie sviluppate di recente per indagare in modo approfondito le caratteristiche dei campioni biologici.

"I nostri risultati descrivono le caratteristiche multiple delle cellule che producono l'HIV-1 in vivo, che potrebbero fornire indizi per lo sviluppo di una cura dell'HIV-1", ha detto lo scienziato capo, Kei Sato, investigatore principale e Professore Associato nella Divisione di Virologia dei Sistemi, Dipartimento di Controllo delle Malattie Infettive, IMSUT. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati su 'Cell Reports' lo scorso luglio.

Studio per la "cura dell'HIV-1

Per l'eradicazione dell'infezione da HIV-1, è importante comprendere a fondo le caratteristiche ad ampio spettro delle cellule infette da HIV-1 in vivo.

Le analisi "omiche" recentemente sviluppate (*1) possono essere un potente strumento per identificare le caratteristiche delle cellule infette da HIV-1. Tuttavia, va notato che la grande maggioranza delle cellule T CD4+ CD4+ (*2) negli individui infetti non sono infette e, pertanto, i profili trascrizionali di masse di cellule T CD4+ in vivo non riflettono quelli delle cellule "pure" produttrici di HIV-1.

Analisi multiomica per rivelare in modo completo le caratteristiche delle cellule infette da HIV-1 in vivo

In questo studio, il gruppo di ricerca ha utilizzato un modello di topo umanizzato trapiantato da cellule staminali ematopoietiche umane, che mantiene la leucopoiesi umana in condizioni immunologiche relativamente stabili in vivo e una replicazione-competente reporter HIV-1, e ha utilizzato quattro tecniche sviluppate di recente per studiare la genomica virale e la trascrittomica.

Secondo il gruppo di ricerca, questo studio consisteva nelle quattro analisi seguenti:

In primo luogo, droplet digital PCR ha rivelato la presenza di potenziali serbatoi nei topi infetti umanizzati. In secondo luogo, ligation mediated PCR ha mostrato la preferenza dell'HIV-1 per l'integrazione in regioni a cromatina aperta, come suggerito dall'associazione delle modifiche epigenetiche dei siti di integrazione con la produzione virale. In terzo luogo, il sequenziamento digitale dell'RNA ha quantificato il numero assoluto di copie di trascrizioni virali nelle cellule produttrici di HIV-1 in vivo e ha ulteriormente identificato i geni espressi in modo differenziato tra cellule infette e non infette. Infine, il sequenziamento dell'RNA monocellulare ha rivelato e caratterizzato l'eterogeneità delle cellule produttrici di HIV-1 in vivo.

Il Professor Sato ha sottolineato "A nostra conoscenza, questo studio rappresenta la prima indagine, che descrive molteplici aspetti delle cellule che producono l'HIV-1 e anche la prima indagine completa delle caratteristiche delle cellule infette da HIV-1 in vivo".

(*1) analisi "omics

Un campo di studio scientifico, che mira a caratterizzare e quantificare in modo esaustivo le caratteristiche dei campioni biologici. La combinazione di più categorie di informazioni biologiche "-oma" (ad esempio, genoma e trascrittoma).

(*2) Cellule T CD4+ CD4+

Un sottoinsieme di cellule immunitarie, che orchestra la risposta immunitaria acquisita.

La ricerca: Hirofumi Aso#, Shumpei Nagaoka#, Eiryo Kawakami#, Jumpei Ito, Saiful Islam, Benjy Jek Yang Tan, Shinji Nakaoka, Koichi Ashizaki, Katsuyuki Shiroguchi, Yutaka Suzuki, Yorifumi Satou, Yoshio Koyanagi, Kei Sato* "Multiomics investigation revealing the characteristics of HIV-1-infected cells in vivo"Cell Reports

Antonio Caperna

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