Везикуловирус Индианы , ранее известный как Вирус везикулярного стоматита Индиана ( VSIV или VSV ) — вирус семейства Rhabdoviridae ;к тому же семейству принадлежитизвестный лиссавирус бешенства . VSIV может заразить насекомых , крупный рогатый скот, лошадей и свиней. Он имеет особое значение для фермеров в некоторых регионах мира, где он заражает крупный рогатый скот. Это связано с тем, что его клиническая картина идентична очень важному вирусу ящура . [2]
Вирус является зоонозным и приводит к гриппоподобному заболеванию у инфицированных людей.
Это также распространенный лабораторный вирус, используемый для изучения свойств вирусов семейства Rhabdoviridae , а также для изучения эволюции вируса . [3]
Индианский везикуловирус — прототипный представитель рода Vesiculovirus семейства Rhabdoviridae . VSIV является арбовирусом , и его репликация происходит в цитоплазме. Естественные инфекции VSIV включают два этапа: цитолитические инфекции хозяев-млекопитающих и передачу насекомыми. У насекомых инфекции носят нецитолитический персистирующий характер. Одним из подтвержденных переносчиков вируса является флеботоминовая песчанка Lutzomyia shannoni . [4] Геном VSIV состоит из одной молекулы РНК с отрицательным смыслом, имеющей длину 11 161 нуклеотид, [5] которая кодирует пять основных белков: G-белок (G), большой белок (L), фосфопротеин (P), матричный белок (М) и нуклеопротеин (N):
Белок VSIV G, также известный как VSVG, обеспечивает проникновение вируса . Он опосредует прикрепление вируса к рецептору ЛПНП ( ЛПНП ) или члену семейства ЛПНП, присутствующему в клетке-хозяине. [6] После связывания комплекс VSIV-LDLR быстро эндоцитозируется . Затем он обеспечивает слияние вирусной оболочки с эндосомальной мембраной. VSIV проникает в клетку через везикулы, частично покрытые клатрином ; вируссодержащие везикулы содержат больше клатрина и адаптера клатрина, чем обычные везикулы. Вируссодержащие везикулы привлекают компоненты актинового аппарата для взаимодействия, тем самым вызывая его собственное поглощение. VSIV G не следует по тому же пути, что и большинство везикул, поскольку транспорт белка G из ЭР к плазматической мембране прерывается при инкубации при 15 °C. В этом состоянии молекулы накапливаются как в ЭР, так и в субклеточной фракции везикул низкой плотности, называемой фракцией везикул, богатой липидами. Материал богатой липидами фракции везикул, по-видимому, является промежуточным продуктом после ЭР в процессе транспорта к плазматической мембране (ПМ). После заражения ген VSIV G экспрессируется и обычно изучается как модель N -связанного гликозилирования в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР). Он транслируется в грубый ЭР, где олигосахарид Glc 3 - Man 9 - GlcNac 2 добавляется долихолсодержащим белком к мотиву NXS на VSIV G. Сахара удаляются постепенно по мере продвижения белка к аппарату Гольджи , и он становится устойчивым к эндогликозидазе Н. [7] При синтезе в поляризованных эпителиальных клетках гликопротеин оболочки VSV G нацеливается на базолатеральный ПМ. VSVG также является распространенным белком оболочки для систем экспрессии лентивирусных векторов, используемых для введения генетического материала в системы in vitro или модели на животных, главным образом из-за его чрезвычайно широкого тропизма. [ нужна цитата ]
Белок VSIV L кодируется половиной генома и в сочетании с фосфопротеином катализирует репликацию мРНК.
Белок VSIV M кодируется мРНК длиной 831 нуклеотид и транслируется в белок из 229 аминокислот. Предсказанная последовательность белка М не содержит каких-либо длинных гидрофобных или неполярных доменов, которые могли бы способствовать мембранной ассоциации. Белок богат основными аминокислотами и содержит высокоосновный аминоконцевой домен. [ нужна цитата ]
Белок VSV N необходим для инициации синтеза генома. [8] [9]
Основным признаком у животных является заболевание полости рта, проявляющееся в виде пузырьков и язв на слизистой оболочке рта, а также на вымени и вокруг венечной артерии. У животных могут проявляться системные признаки, такие как анорексия, летаргия и пирексия (лихорадка). Болезнь обычно проходит в течение двух недель, и животные обычно полностью выздоравливают. [2]
Описаны случаи заражения людей вирусом везикулярного стоматита. Большинство этих случаев зарегистрировано среди лабораторных работников, ветеринаров и животноводов. В большинстве случаев инфекция VSV приводила к кратковременному заболеванию продолжительностью от 3 до 5 дней, характеризующемуся лихорадкой, головной болью, миалгией , слабостью и иногда везикулярными поражениями полости рта. [10] Серологическое тестирование чаще всего проводится с помощью ИФА или связывания комплемента , также можно попытаться выделить вирус. [2]
Специфического лечения не существует, но некоторым животным могут потребоваться поддерживающие жидкости или антибиотики при вторичных инфекциях. [2]
Контроль опирается на протоколы биобезопасности , карантин, изоляцию и дезинфекцию, чтобы гарантировать, что вирусное заболевание не попадет в страну или стадо. [2]
В здоровых клетках человека вирус не может размножаться, вероятно, из-за реакции интерферона , который позволяет клеткам адекватно реагировать на вирусную инфекцию. Чего нельзя сказать о раковых клетках, не реагирующих на интерферон, качество, которое позволяет VSIV преимущественно расти и лизировать онкогенные клетки. [11]
Недавно было обнаружено, что аттенуированный вирус VSIV с мутацией в белке М обладает онколитическими свойствами. Исследования продолжаются и показали, что VSIV уменьшает размер и распространение опухоли при меланоме, раке легких, раке толстой кишки и некоторых опухолях головного мозга на лабораторных моделях рака. [12]
VSIV был модифицирован для атаки на ВИЧ -инфицированные Т-клетки. Модифицированный вирус был назван вирусом «троянского коня». Пресс-релиз NIH - Вирус троянского коня контролирует ВИЧ-инфекцию - 04.09.1997
Рекомбинантный VSIV прошел первую фазу испытаний в качестве вакцины против вируса Эбола . [13]
Рекомбинантный VSIV, экспрессирующий гликопротеин вируса Эбола , прошел фазу III испытаний в Африке в качестве вакцины против болезни, вызванной вирусом Эбола . Было показано, что вакцина эффективна в предотвращении заболевания, вызванного вирусом Эбола, на 76–100%. [14] [15] (см. также вакцину rVSV-ZEBOV ) В декабре 2019 года вакцина Ervebo rVSV-ZEBOV компании Merck & Co. была одобрена Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для лечения лиц в возрасте 18 лет и старше. [16]
Также был создан компетентный к репликации rVSV, экспрессирующий белки лихорадки Ласса и вируса Марбург . [17]
Белок VSIV G обычно используется в биомедицинских исследованиях для псевдотипирования ретровирусных и лентивирусных векторов , что дает возможность трансдуцировать широкий спектр типов клеток млекопитающих интересующими генами. [18]
Белок VSIV G также использовался в цитологических исследованиях транспорта в эндомембранной системе . Иммуноэлектронная микроскопия предполагает, что белок G VSIV перемещается из цис - транс- тельц в тельца Гольджи, не транспортируясь между ними в везикулах, что подтверждает модель цистернального созревания транспорта Гольджи. [19]
VSV часто используется для проведения количественных и вычислительных исследований репликации и транскрипции вирусного генома. [8] [20] Такие исследования помогают лучше понять поведение вирусов при наличии и отсутствии врожденного иммунного ответа . [ нужна цитата ]
В 2020 году на основе модифицированного ВСВ была разработана возможная вакцина против COVID-19 — заболевания, вызываемого SARS-CoV-2 . Модификация включала замену генов поверхностного белка VSV на гены шиповых белков SARS-CoV-2. [21] [22]