I ricercatori che hanno decifrato con successo un codice che governa le infezioni da un importante gruppo di virus hanno fatto un passo avanti, creare il proprio codice artificiale.

In precedenza, scienziati delle Università di York e Leeds hanno scoperto che molti virus semplici utilizzano un codice nascosto all'interno delle loro istruzioni genetiche per la produzione di proteine ​​virali che vengono decodificate durante l'assemblaggio virale.

Ora gli stessi ricercatori sono andati oltre la semplice lettura delle istruzioni di assemblaggio nascoste per scrivere i propri messaggi per regolare l'assemblaggio virale. La loro capacità di decodificare e riutilizzare le istruzioni di autoassemblaggio all'interno dei genomi virali è così efficiente che possono scrivere istruzioni artificiali per l'assemblaggio che sono persino migliori di quelle che si trovano in natura.

Poiché i messaggi artificiali sono scritti sotto forma di molecole di RNA che, a differenza dei genomi virali, non codificano più messaggi per la creazione di proteine ​​virali, questi sono completamente innocui per il corpo umano.

Questa nuova comprensione dei codici di autoassemblaggio virale potrebbe rivelarsi estremamente importante in una serie di applicazioni cliniche, come la terapia del cancro e l'immunizzazione.

Professor Reidun Twarock, un biologo matematico con i dipartimenti di matematica dell'Università di York, Biologia, e il Centro di York per l'analisi dei sistemi complessi, ha detto:"Se dovessi confrontare la nostra ricerca con il fai-da-te domestico, è come prendere una serie di istruzioni per costruire uno scaffale, imparando cosa rende l'assemblaggio così efficiente, quindi utilizzando le istruzioni per costruire uno scaffale diverso utilizzando legno di migliore qualità.

"Nel futuro, la nostra ricerca dovrebbe consentire l'introduzione nel corpo di qualcosa che dall'esterno assomigli a un virus, ma contiene un carico diverso all'interno del guscio delle proteine ​​del mantello. Sarebbe completamente innocuo poiché tutto ciò che lo rende infettivo è stato rimosso, lasciando solo il messaggio del codice assembly che rende efficiente la formazione del guscio proteico.

"L'idea è quella di consentire la formazione efficiente di gusci proteici del mantello che "ingannano" il sistema immunitario, innescando una risposta, il che significherebbe che era pronto ad agire immediatamente se dovesse incontrare una vera infezione. O, in una diversa applicazione della stessa tecnologia, trasportare altri carichi in una cella per scopi terapeutici, come un cavallo di Troia".

La ricerca, che ha coinvolto anche il Rutherford Appleton Laboratory e l'Università di Oxford, è presentato sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).

Professor Peter Stockley, un chimico biologico dell'Astbury Center for Structural Molecular Biology presso l'Università di Leeds, ha dichiarato:"La nostra ricerca significa che ora è possibile creare particelle simili a virus in modo altamente efficiente, che comprendono il manuale di assemblaggio artificiale e potenzialmente anche altri carichi, ma che non sono in grado di replicare.

"Tali particelle hanno una vasta gamma di potenziali applicazioni, anche nella produzione di vaccini sintetici e sistemi per fornire geni a cellule specifiche".

Il professor Stockley ha aggiunto:"Durante la seconda guerra mondiale la necessità di decodificare i codici militari tedeschi noti come Enigma ha guidato lo sviluppo dell'informatica elettronica, che a sua volta ha portato al mondo digitale di oggi. Nello stesso modo, questa nuova comprensione dei codici di autoassemblaggio virale rischia di innescare molteplici applicazioni della tecnologia, proprio come i computer digitali si sono dimostrati utili per qualcosa di più della semplice decrittazione del codice."

L'articolo "Rewriting Nature's Assembly Manual for a ssRNA Virus" è pubblicato su PNAS .