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Virología sintética

La virología sintética es una rama de la virología dedicada al estudio y la ingeniería de virus sintéticos creados por el hombre . Es un campo de investigación multidisciplinari...

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La virología sintética es una rama de la virología dedicada al estudio y la ingeniería de virus sintéticos creados por el hombre . Es un campo de investigación multidisciplinario que se sitúa en la intersección de la virología, la biología sintética , la biología computacional y la nanotecnología del ADN , de las cuales toma prestados e integra sus conceptos y metodologías. Existe una amplia gama de aplicaciones para la tecnología viral sintética, como tratamientos médicos, herramientas de investigación y la reactivación de organismos. [ 1 ]

Construcción de virus sintéticos de novo

Los avances en la tecnología de secuenciación del genoma [ 2 ] y la síntesis de oligonucleótidos allanaron el camino para la construcción de genomas sintéticos basados ​​en genomas previamente secuenciados. Tanto los virus de ARN como los de ADN pueden crearse utilizando métodos existentes. Históricamente, se han utilizado virus de ARN debido al tamaño típicamente pequeño de su genoma y a la maquinaria de transcripción inversa existente. [ 3 ] El tamaño del genoma de los virus de ARN generalmente oscila entre 3,5 y 30 kilobases (kb), lo que es mucho menor que el de la mayoría de los virus de ADN (por ejemplo, el genoma de los poxvirus puede alcanzar más de 200 kb); el menor tamaño del genoma reduce la dificultad de la síntesis química y el ensamblaje. Los primeros virus infecciosos artificiales generados sin ninguna plantilla natural fueron el virus de la polio y el bacteriófago φX174 . [ 4 ] Con los virus vivos sintéticos, no se sintetizan virus completos, sino primero su genoma, tanto en el caso de los virus de ADN como de ARN. Para muchos virus, el ARN viral es infeccioso cuando se introduce en una célula (durante la infección o después de la transcripción inversa). Estos organismos son capaces de mantener un ciclo de vida infeccioso tras su introducción in vivo .

Aplicaciones

Esta tecnología se está utilizando actualmente para investigar nuevas estrategias de vacunación. [ 5 ] La capacidad de sintetizar virus tiene consecuencias de gran alcance. Su importancia fundamental radica en que un virus ya no puede considerarse una especie biológicamente extinta siempre que se conozca la secuencia completa de su genoma y se disponga de una célula huésped susceptible capaz de sustentar su replicación. A marzo de 2020, las secuencias genómicas completas de 9240 virus diferentes, incluido el virus de la viruela , están disponibles públicamente en una base de datos en línea mantenida por los Institutos Nacionales de la Salud . También se han investigado los virus sintéticos como posibles herramientas de terapia génica . [ 6 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Cello, Jeronimo; Paul, Aniko V.; Wimmer, Eckard (2002-08-09). "Síntesis química de ADNc de poliovirus: generación de virus infeccioso en ausencia de plantilla natural" . Science . 297 (5583): 1016– 1018. Bibcode : 2002Sci...297.1016C . doi : 10.1126/science.1072266 . ISSN 0036-8075 . PMID 12114528. S2CID 5810309 .   
  2. ↑ Heather, James M.; Chain, Benjamin (enero de 2016). "La secuencia de secuenciadores: la historia de la secuenciación del ADN" . Genomics . 107 ( 1): 1– 8. doi : 10.1016/j.ygeno.2015.11.003 . ISSN 0888-7543 . PMC 4727787. PMID 26554401 .   
  3. ↑ Stauft, Charles B; Wimmer, Eckard (16 de febrero de 2018), "Virus sintéticos", eLS , John Wiley & Sons, Ltd, págs. 1–7 , doi : 10.1002/9780470015902.a0027771 , ISBN  9780470015902
  4. ↑ "El pequeño fago que pudo" . Instituto Tecnológico de California . 13 de julio de 2023. Consultado el 22 de enero de 2025 .
  5. ↑ Wimmer, Eckard; Mueller, Steffen; Tumpey, Terrence M; Taubenberger, Jeffery K (diciembre de 2009). "Virus sintéticos: una nueva oportunidad para comprender y prevenir enfermedades virales" . Nature Biotechnology . 27 (12): 1163–72 . doi : 10.1038/nbt.1593 . ISSN 1087-0156 . PMC 2819212. PMID 20010599 .   
  6. ↑ Guenther, Caitlin M.; Kuypers, Brianna E.; Lam, Michael T.; Robinson, Tawana M.; Zhao, Julia; Suh, Junghae (noviembre de 2014). "Virología sintética: ingeniería de virus para la administración de genes" . Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology . 6 (6): 548– 558. doi : 10.1002/wnan.1287 . ISSN 1939-5116 . PMC 4227300. PMID 25195922 .   
  • Primer poliovirus sintético (2002) – Cello, Jeronimo; Paul, Aniko V.; Wimmer, Eckard (9 de agosto de 2002). "Síntesis química de ADNc de poliovirus: generación de virus infeccioso en ausencia de plantilla natural" . Science . 297 (5583): 1016–1018 . Bibcode : 2002Sci...297.1016C . doi : 10.1126/science.1072266 . PMID 12114528. S2CID 5810309 .  
  • Primer bacteriófago sintético, φX174 (2003) – Smith, Hamilton O.; Hutchison, Clyde A.; Pfannkoch, Cynthia; Venter, J. Craig (23 de diciembre de 2003). "Generación de un genoma sintético mediante ensamblaje de genoma completo: bacteriófago φX174 a partir de oligonucleótidos sintéticos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 100 (26): 15440– 15445. Bibcode : 2003PNAS..10015440S . doi : 10.1073/pnas.2237126100 . PMC 307586. PMID 14657399 .  
  • Codagenix : tecnología de virología sintética para investigar nuevas estrategias de vacunación.
  • SynVaccine : tecnología de virología sintética para investigar nuevas estrategias de vacunación.
  • West Nanorobotics – Bacteriófago metamórfico MV-28 (2019), bacteriófago quimérico MV-3 ​​(2018), vector de varicela extremófilo CPV-2 (2017) y vector viral multivalente MRHHS MV-5 (2016), tecnología de virología sintética para investigar virus antibacterianos y vectores de terapia génica para el cáncer.