I biofisici del NUS hanno scoperto nuovi cambiamenti conformazionali e dinamiche strutturali del virus della dengue durante la loro trasmissione agli ospiti umani.

L'infezione da dengue è una malattia tropicale trasmessa dalle zanzare causata dal virus della dengue. Colpisce circa 400 milioni di persone in tutto il mondo ed è una delle malattie virali trasmesse dalle zanzare più comuni a Singapore. L'infezione da dengue può essere fatale e non è disponibile un trattamento efficace. Si trasmette attraverso la puntura della zanzara femmina e non può essere diffuso direttamente da persona a persona attraverso il contatto. Una zanzara viene infettata quando si nutre di una persona infetta da dengue e il virus viene trasmesso ad altre persone quando la zanzara infetta le punge.

Prof Thorsten WOHLAND dei Dipartimenti di Scienze Biologiche e Chimica, NUS e il suo gruppo di ricerca hanno scoperto che le dinamiche strutturali, ma non le specifiche morfologie del virus, sono correlati alla capacità di alcuni ceppi di virus della dengue di stabilire un'infezione (infettività). Mentre le strutture del virus della dengue cambiano drasticamente nella zanzara e negli ospiti umani a causa delle differenze di temperatura, né l'infettività né la dinamica strutturale dell'involucro del virus cambiano. L'infettività e le dinamiche strutturali del virus della dengue sono influenzate solo quando è esposto a temperature simili alla febbre di 40 gradi C. A 40 gradi C, vi è una diminuzione dell'infettività del virus di oltre tre volte e una riduzione di 2,5 volte della dinamica strutturale del virus. Questi risultati hanno un enorme potenziale per ideare nuove strategie per bloccare l'infezione da dengue prendendo di mira le dinamiche strutturali del virus.

Quando il virus della dengue entra in un ospite umano, c'è un cambiamento di temperatura da circa 25 gradi C (all'interno della zanzara) a 37 gradi C (dentro un essere umano sano) o 40 gradi C (dentro un essere umano infetto da dengue). Questa differenza di temperatura fa sì che il virus della dengue si "gonfi" e diventi circa tre volte meno infettivo. Però, questa perdita di infettività del virus si verifica solo dopo che il virus della dengue ha raggiunto una temperatura di 40 gradi C. Il team ha anche scoperto che in assenza di cationi bivalenti (Ca ₂ ⁺ , Mg ₂ ⁺ ), il virus della dengue rimarrà nel suo stato "gonfiato" anche quando la temperatura torna a 25 gradi C. Ciò accade quando il virus viene ritrasmesso a una zanzara da un ospite umano. Il virus della dengue si contrae solo parzialmente in presenza di cationi bivalenti. Monitorando l'influenza sul virus della dengue dovuta alla temperatura e alla presenza di cationi bivalenti, questo lavoro ha contribuito a stabilire la correlazione tra la dinamica strutturale del virus e l'infettività del virus.

Il professor Wohland ha detto, "Il nostro gruppo di ricerca sta ampliando i piani per un'indagine approfondita sulla dengue e sul suo ciclo di vita. Stiamo anche estendendo queste strategie ad altri virus strettamente correlati per fornire nuovi indizi per lo sviluppo di strategie antivirali".

Figura che mostra i cambiamenti morfologici e strutturali nel virus della dengue a diverse temperature. A 25 gradi C, le proteine ​​dell'involucro sulla membrana del virus della dengue rimangono nelle immediate vicinanze e il diametro del virus è di 50 nm. All'aumento delle temperature a maggiore o uguale a 37 gradi C, la distanza tra le proteine ​​dell'involucro e il virus aumenta. Questo porta al "soffio" del virus della dengue e il suo diametro aumenta a 55 nm. Il team ha scoperto che quando si verifica una diminuzione della temperatura (torna a 25 gradi C), il virus della dengue si contrarrà parzialmente solo quando ci sono cationi bivalenti presenti nei suoi dintorni. DI, DII e DIII sono tre domini esposti della proteina dell'involucro sulla superficie del virus.