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Elisa Avitabile

Ricercatrice confermata

Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie

Settore scientifico disciplinare: BIO/19 MICROBIOLOGIA GENERALE

Temi di ricerca

Parole chiave: Virus herpes simplex Penetrazione virale Glicoproteine fusogeniche Interazioni virus-cellula Reindirizzamento/ deindirizzamento del virus Virus oncolitici Viroterapia oncolitica

L' attività sperimentale della Dott.ssa Avitabile si è focalizzata principalmente sul virus Herpes simplex  (HSV) e le proteine di membrana da esso codificate.

HSV, che esiste in due sierotipi denominati HSV1 e HSV2, codifica per almeno 15 proteine di membrana, glicosilate e non,  alcune delle quali sono solo predette in base alla sequenza  nucleotidica, ma non tutte ancora identificate e/o caratterizzate. Il numero particolarmente elevato delle proteine di membrana di HSV è indicativo della complessità dei fenomeni cui esse prendono parte.

L'approccio sperimentale seguito per lo studio di HSV e delle proteine virali è di tipo bio-molecolare e si è articolato nel tempo in diversi obiettivi:

a)      Identificazione di proteine virali sconosciute mediante clonaggio ed espressione  del gene corrispondente, purificazione della proteina ricombinante, produzione di anticorpi mono- e policlonali, saggi sierologici su cellule infette e localizzazione intracellulare.

b)      Caratterizzazione strutturale e funzionale delle glicoproteine virali: rilevazione di eventuali oligomerizzazioni, presenza di modificazioni post-traduzionali, identificazione di domini essenziali per la funzione, analisi del fenotipo cellulare in cellule in cui la proteina è espressa singolarmente, in assenza di altri fattori virali, interazione con altre proteine cellulari e virali, etc..

c)      Analisi delle alterazioni morfologiche e funzionali indotte dall'infezione con HSV a carico del citoscheletro e dell' Apparato del Golgi.

d)      Caratterizzazione funzionale di proteine virali mediante costruzione e analisi fenotipica di mutanti virali deleti nelle proteine in esame e virus “pseudotyped”.

e)      Identificazione e caratterizzazione funzionale di nuovi recettori virali per HSV.

f)       Studio dei meccanismi fusogenici mediati dalle glicoproteine virali gBgDgHgL mediante saggi di fusione “cell-free” in cellule trasfettate, esprimenti simultaneamente le quattro glicoproteine; identificazione di fattori virali che regolano positivamente e negativamente la fusione cellula-cellula.

g)      Studio di interazione proteina-proteina nell'ambito del complesso funzionale fusogenico di HSV mediante saggi bio-molecolari di complementazione funzionale.

h)      Ingegerizzazione di vettori virali derivati da virus herpes simplex, reindirizzati verso markers tumorali e utilizzabili per la terapia oncolitica.

 



Il virus Herpes Simplex (HSV) penetra nella cellula ospite per fusione dell'envelope virale con la membrana plasmatica della cellula suscettibile, evento che richiede un sistema di fusione multipartito, costituito da quattro glicoproteine virali, denominate gB, gD, gH e gL, e un recettore cellulare.

gD è la glicoproteina virale in grado di legare tre recettori cellulari alternativi e di innescare la fusione, inducendo un cambiamento conformazionale nelle altre tre glicoproteine, gB e l'eterodimero gH/gL.

Modificando geneticamente le glicoproteine coinvolte nell'ingresso di HSV nella cellula ospite è possibile è possibile reindirizzare il virus verso specifici tipi di cellule.

L'attività di ricerca più recente si è quindi  focalizzata verso l' ingegnerizzazione, caratterizzazione e produzione di vettori virali oncolitici derivati da HSV (o-HSV).  I virus oncolitici sono virus in grado di replicarsi in cellule tumorali risparmiando cellule sane, e sono pertanto potenzialmente utilizzabili nella terapia contro il cancro. La specificità verso le cellule tumorali può essere assicurata modificando geneticamente il tropismo naturale del virus, che viene quindi reindirizzato verso specifici marcatori tumorali, come per esempio il recettore Her2, iperprodotto  in molti tipi  di cellule cancerose.

Nel Laboratorio di Virologia Molecolare diretto dalla Prof.ssa Campadelli sono stati già prodotti dei virus oncolitici in grado di uccidere cellule tumorali sia in vitro, cioè in cellule in coltura,  che in vivo, in modelli animali. Per una eventuale sperimentazione futura sull'uomo sono tuttavia richieste ulteriori modificazioni, che  rendano questi vettori ineccepibili dal punto di vista della sicurezza verso l'ospite e maggiormente aggressivi verso le cellule tumorali.