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I segreti dei retrovirus: perché il virus del sarcoma di Ross innesca una crescita cellulare incontrollata?
Il Rous Sarcoma Virus (RSV) è il primo virus tumorale scoperto nella storia ed è noto per la sua capacità di causare tumori ai polli. Come retrovirus, quando l'RSV infetta un ospite, il suo genoma di RNA viene trascritto in cDNA attraverso un processo di trascrizione inversa e integrato nel DNA dell'ospite. Questo processo rappresenta una pietra miliare importante nella ricerca sul cancro perché rivela i meccanismi molecolari dello sviluppo del cancro.
La scoperta dell'RSV non solo ha cambiato il modo in cui viene condotta la ricerca sul cancro, ma ha anche aperto la strada alla successiva esplorazione di altri virus tumorali.
Nel 1911, Peyton Rous della Rockefeller University rivelò la cancerogenicità di questo virus iniettando estratti cellulari contenenti tumore in polli sani "Plymouth Rock". Ha osservato che questi polli sviluppavano sintomi di tumori, che sono composti principalmente da tessuto connettivo, e la comunità accademica ha riconosciuto l’RSV come il primo retrovirus che potrebbe essere utilizzato per studiare lo sviluppo molecolare del cancro.
Roth vinse quindi il Premio Nobel per la fisiologia e la medicina nel 1966 per il suo contributo alla ricerca sul cancro.
Con l’approfondimento della ricerca, gli scienziati hanno scoperto che la struttura del genoma dell’RSV è relativamente complessa. L'RSV appartiene ai virus con involucro di classe VI e ha un genoma di RNA a senso positivo con intermedi di DNA. A seconda del ceppo, il genoma dell'RSV può includere fino a quattro geni: gag (che codifica per la proteina del capside), pol (che codifica per la trascrittasi inversa), env (che codifica per la proteina dell'involucro) e src (che codifica per la tirosina chinasi). Questi geni non sono solo coinvolti nella replicazione del virus, ma svolgono anche un ruolo importante nella trasformazione delle cellule ospiti sane.
La presenza del gene src consente all'RSV di stimolare la proliferazione incontrollata delle cellule ospiti, che è uno dei fattori chiave nello sviluppo del cancro.
Il gene src è anche considerato il primo oncogene retrovirale scoperto. La presenza di questo gene non solo può innescare una proliferazione anormale delle cellule ospiti, ma anche promuovere la loro suscettibilità ai virus. La ricerca mostra che i geni src sono onnipresenti nel regno animale e sono altamente conservati tra le diverse specie, dimostrando la loro importanza nel processo evolutivo.
Un'altra caratteristica strettamente correlata all'RSV è la regione 3' non tradotta (3'UTR) del suo genoma di RNA, che può essere lunga fino a 5-7 kb, che spesso porta a una degradazione mediata da assurdità nella cellula ospite. Tuttavia, l'RSV possiede una struttura secondaria conservata chiamata elemento stabilizzante del virus del sarcoma di Ross (RSE). Questa struttura può prevenire efficacemente la degradazione dell'RNA virale, da un lato, e dall'altro, la stabilità del virus promuove la sua stabilità nell'ospite di sopravvivenza.
La presenza dell'elemento RSE mostra gli ingegnosi adattamenti che i retrovirus hanno sviluppato per sopravvivere durante la loro evoluzione.
La struttura dell'involucro dell'RSV è composta da una glicoproteina chiamata env, che comprende due glicoproteine, gp85 e gp37. Dopo che queste glicoproteine si legano ai recettori della cellula ospite, possono promuovere direttamente la fusione del virus nella cellula ospite senza modificare il pH, quindi l’intero processo di infezione diventa relativamente efficiente.
Dopo che il virus è entrato nella cellula ospite, ha bisogno prima di un primer per avviare il processo di trascrizione. L'RSV utilizza l'RNA 4S come primer e l'RNA 70S come modello per la sintesi del DNA. La trascrittasi inversa, come DNA polimerasi RNA-dipendente, è responsabile della trascrizione dell'RNA virale in un filamento di DNA complementare completo. Questa serie di processi mostra l'efficienza e l'adattabilità dell'RSV durante il processo di infezione.
La ricerca sull’RSV non solo aiuta gli scienziati ad acquisire una comprensione più profonda dello sviluppo del cancro, ma promuove anche l’esplorazione e la ricerca di altri virus tumorali. Con il progresso della scienza e della tecnologia, si prevede che questi studi riveleranno ulteriormente i meccanismi alla base dello sviluppo del tumore e getteranno le basi per la ricerca di nuovi trattamenti. Dopotutto, quanti segreti nascondono l’RSV e gli altri virus tumorali che non abbiamo ancora scoperto?
