Met behulp van een zelfgemaakte, high-tech microscoop, Wetenschappers van de University of Virginia School of Medicine hebben onthuld hoe een kankerverwekkend virus zich verankert in ons DNA. Die ontdekking zou de weg kunnen banen voor artsen om ongeneeslijke ziekten te genezen door virussen uit te spoelen, waaronder HPV en Epstein-Barr, die zich nu permanent in onze cellen nestelen.

"De reden dat we deze [virussen] niet kwijt kunnen, is omdat we geen manier kunnen bedenken om hun DNA uit de kern te krijgen, uit de cel, " verklaarde UVA-onderzoeker Dean H. Kedes, MD, doctoraat. "Ze zijn afhankelijk van deze 'ketting' om verankerd te blijven aan het DNA in onze cellen, en om gehecht te blijven, zelfs als de cellen zich delen. Deze ketting is een sleutelfactor om te verstoren bij het bedenken van een remedie."

Nu wetenschappers deze vitale infrastructuur kunnen begrijpen, ze kunnen werken om het te demonteren. "Zonder het, "Kedes merkte op, "het virus gaat zijn greep in het lichaam verliezen. ... Slecht voor het virus, maar heel goed voor de patiënt."

Zelfgemaakte Microscoop

De onderzoekers gebruikten de microscoop gebouwd door collega-onderzoeker M. Mitchell Smith, doctoraat, om de structuur van de ketting te onthullen die wordt gebruikt door een virus dat Kaposi's sarcoom-geassocieerd herpesvirus (KSHV) wordt genoemd. Tot nu, zulke koorden zijn wetenschappers grotendeels ontgaan omdat ze zo duivels klein zijn, zelfs de meest high-tech benaderingen tarten om hun vorm te bepalen. "We zien dingen in de orde van 8, 000 keer kleiner dan een mensenhaar, " zei Smit, die UVA's microscoop stuk voor stuk bouwde op basis van een microscoop die pionierde in de afdeling Natuur- en Sterrenkunde van de Universiteit van Maine.

De microscoop van Smith lijkt in niets op de eenvoudige lichtmicroscoop die je in elke biologieles op de middelbare school ziet. Het is een verbluffend huwelijk van roestvrij staal en laserstralen, lijkt veel op een oversized sci-fi Erector-set. Het staat op een tafel die bijna een kleine kamer vult.

"Het is een set lasers, een heleboel optica die de lasers scherpstellen en filteren, "Smit legde uit, gebaren naar verschillende onderdelen. "Ik ben opgeleid als moleculair geneticus, niet als optisch fysicus ... dus we hebben er misschien drie jaar aan gewerkt. Maar het is voortdurend werk in uitvoering."

Het apparaat heeft al bewezen een game-changer te zijn, waardoor hij en Kedes om de virale ketting te onthullen. De onderzoekers - van de afdeling Microbiologie van UVA, Immunologie en kankerbiologie - gebruikten fluorescerende antilichamen om individuele moleculen aan de ketting te markeren en legden vervolgens hun locatie in de ruimte vast. Vervolgens combineerden ze de resulterende afbeeldingen om een ​​omtrek van de vorm te creëren, een beetje zoals het in kaart brengen van een stad op basis van duizenden GPS-signalen.

Om hun 3D-portret te voltooien, ze combineerden hun resultaten met informatie uit andere beeldvormingstechnieken, zoals röntgenkristallografie. Het resultaat is het meest complete portret van de ketting dat ooit is gemaakt. En die informatie zal waarschijnlijk van vitaal belang zijn om het touw aan de grijphaak van het virus door te snijden.

De onderzoekers stellen zich voor om de aanpak voor veel andere hardnekkige virussen te gebruiken, zoals Epstein-Barr (het virus dat infectieuze mononucleosis veroorzaakt) en HPV (humaan papillomavirus). Verder, ze vermoeden dat de banden van dergelijke virussen overeenkomsten kunnen vertonen met degene die ze hebben onthuld. "Nutsvoorzieningen, Voor de eerste keer, "Kedes zei, "het is oké om te zeggen, 'Laten we ons concentreren op structuren die van vitaal belang zijn voor het virus en die voorheen onder de limieten waren van onze standaardmethoden voor detectie in geïnfecteerde cellen.'"