I ricercatori dell'UCLA hanno prodotto le immagini 3D più chiare fino ad oggi del virus che causa l'herpes labiale, virus dell'herpes simplex di tipo 1, o HSV-1. Le immagini hanno permesso loro di mappare la struttura del virus e hanno offerto nuove informazioni su come funziona l'HSV-1.

Un rapporto sulla ricerca è stato pubblicato online dalla rivista Scienza .

Gli scienziati hanno utilizzato la criomicroscopia elettronica, o crioEM, per ottenere il primo modello atomico della particella virale, che è composto da più di 3, 000 molecole proteiche che comprendono decine di milioni di atomi.

"Sappiamo che l'HSV-1 può nascondersi all'interno del nucleo della cellula nervosa e stabilire un'infezione latente per tutta la vita nella maggior parte di noi, " disse Xinghong Dai, un ricercatore dell'UCLA e primo autore dello studio. "Ma non era chiaro come il virus viaggiasse dal nucleo di una cellula nervosa, lungo la lunga proiezione chiamata assone, e alla superficie della pelle dove si verifica la piaga. Questa è la prima volta che vediamo come quei veicoli di trasporto cellulare potrebbero legarsi al loro carico, il capside HSV-1 il guscio proteico del virus."

L'autore senior dello studio è Z. Hong Zhou, direttore dell'Electron Imaging Center for NanoMachines presso il California NanoSystems Institute dell'UCLA, e professore di microbiologia, immunologia e genetica molecolare.

Fino ad ora, gli scienziati non sono stati in grado di produrre una visione chiara del virus per studiarne i modelli e il comportamento. Zhou e il suo team hanno utilizzato un metodo chiamato raffinamento delle sottoparticelle per migliorare la chiarezza delle aree selezionate delle immagini crioEM.

Il nuovo metodo acquisisce informazioni strutturali dettagliate che altrimenti sarebbero difficili da accertare, in parte perché la particella HSV-1 è molto più grande di altri virus che l'imaging cryoEM viene generalmente utilizzato per studiare. Ciò ha permesso agli scienziati di produrre una visualizzazione precisa delle proteine ​​del tegumento, che sembrano stelle a cinque punte e allineano l'esterno del capside del virus in modo regolare, o altamente ordinato, reticolo.

"Il virus entra e si nasconde all'interno dei nostri neuroni in uno stato dormiente, e si attiva per causare herpes labiale quando il nostro corpo diventa debole, " Zhou ha detto. "Queste proteine ​​​​del tegumento sono coinvolte nel trasporto del virus all'interno dei neuroni alle nostre labbra per consentire l'infezione attiva".

I virus dell'herpes che infettano l'uomo sono classificati in tre sottofamiglie. Oltre alla sottofamiglia che causa l'herpes labiale, ce n'è uno che provoca difetti alla nascita e un altro che provoca il cancro.

I virus in tutte e tre le sottofamiglie condividono nuclei simili, ma differiscono nel rivestimento proteico al di fuori del nucleo, il tegumento. Zhou ha detto che gli scienziati hanno pubblicato articoli sulle strutture delle proteine ​​del tegumento negli ultimi 20 anni.

"Ma a risoluzioni inferiori, non sapevamo esattamente cosa fossero quelle molecole fino ad ora, " disse. "Ora, siamo sicuri al cento per cento".

Poiché il complesso del tegumento associato al capside, o CATC, ha caratteristiche uniche rispetto a quelle delle altre sottofamiglie, probabilmente svolge un ruolo fondamentale nel ciclo di vita unico di HSV-1. Comprendendo i passaggi di questo ciclo attraverso la struttura, Zhou e il suo team hanno acquisito una visione più approfondita di come il virus infetta, viaggia e persiste nelle cellule nervose.

L'immagine 3D offre agli scienziati un nuovo importante strumento che potrebbe aiutare a indicare la strada verso la scoperta e la progettazione di farmaci antivirali e nuove opzioni di trattamento per le persone con herpes labiale ricorrente.