Bektore erretrobiral

Bektore erretrobiralak erretrobirusetan oinarritutako gene bektoreak dira, bektore biral mota bat direnak. Bektore biralak, birus eraldatuak diren aldetik, orokorrean, azido nukleikoen transferentzia burutzen dute. Batez ere, material genetikoa zelulen barnean sartzeko erabiltzen dira, izan ere, agente infekzioso azelular hauek ebolutiboki mekanismo zehatzak garatu dituzte mota ezberdineko material genetikoa (DNA zein RNA, harizpi bakarrekoa zein bikoitzekoa eta lineala zein zirkularra) beste zelula batean txertatzeko hauek infektatuz. Gaur egun, terapia genikoan zein txertoen garapenerako erabiltzen dira, beste aplikazioen artean. Bektore biralak erretrobiralak, lentibiralak (erretrobirusak direnak) eta adenobiralak izan daitezke, besteak beste.
Bektore erretrobiralen osagai nagusia erretrobirusa da. Birus hauek ezagunak dira alderanzizko transkripzioaren erabileragatik (alderantzizko transkriptasa entzimaren bidez), haien material genetikoa den polaritate positiboko kate bakarreko RNA (ssRNA: single strand RNA) zelula ostalariaren dsDNAn (double strand DNA, edo kate bikoitzeko DNA) bihurtzen dute eta horrela ostalariaren genoman txertatu dezakete integrasa entzimaren bidez, probirusa eratuz eta fase goiztiarra amaituz. Zelula eukariotoek, DNA nukleo barnean dutenez, erretrobirusek faktore bereziak behar dituzte haien genoma bertara bideratzeko. Behin ostalariaren DNAn txertatuak, zelularen makineria metabolikoa erabiliko dute genoma epe luzean adierazteko eta horrela ugaltzeko, fase berantiarrari dagokiona. Hala ere, bektore erretrobiralak osatzeko intereseko genea behar da, hau da, aukeratutako organismora transferitu behar den genea edo gene multzoa. Bektore erretrobiralek erretrobirusen fase goiztiarra burutzen dute baina ez dute fase berantiarrik, horretarako haien material genetikoa eraldatua dute. Hau da, birusa zelula barnean erreplikatzea ahalbidetzen dituzten geneak falta dira, ezin daiteke fase berantiarra burutu, eta horrela, erretrobirusak daraman intereseko genea ostalarian txertatzen da baina ez dago birusaren ugalketarik eta, horren ondorioz, birus berriak ezin izango dira zelulatik kanpo askatu eta beste zelula batzuk infektatuz.

Bektore erretrobiralen ekoizpena 

Bektore hauek diseinatuta daude soilik birusaren fase goiztiarra burutzeko gai izateko. Hauek ekoizteko zelula hazkuntza baten, tranferentzia bektorearen (intereseko genea duen bektorea) eta bektore laguntzailearen (gag, pol eta env geneak dituena) beharra dago. Bektore laguntzaileak zeluletan adieraziko dira bektorearen kapsula eta partikula birala ekoizteko, berriz, ez dauka paketamendu sekuentziarik (𝜓) eta ezingo da partikula biraletan sartu. Hala ere, transferentzia bektoreak 𝜓 sekuentziak izango ditu eta partikula biralean paketatuko dira, gainera, intereseko genea LTR (Long Terminal Repeats) sekuentzien artean kokatuko da alderantzizko transkripzioa burutuko dela bermatzeko.  

Bi bektore hauek zelulen hazkuntzetara gehitzen dira, zelulen transfekziorako. Horrela zeluletan bektore laguntzailea adierazten da, "zelula paketatzaileak" eratuz, non birusaren osagai estrukturalak ekoizten dira hazkuntzako zeluletan. Transferentzia bektorea birusean paketatuko da RNA "biral" gisa. Bektore hauek hazkuntzatik jasoko dira eta prest egongo dira itu-zelulak infektatzeko eta bertan intereseko genearen adierazpena burutzeko epe luzean.

Erretrobirus motak eta azpiklaseak 
Hauek dira erretrobirus mota nagusiak; gammarretrobirusak, onkorretrobirusak, lentibirusak eta espumabirusak. Hala ere, gammaretrobirusak, espumabirusak eta lentibirusak dira batez ere bektore biral gisa erabiltzen direnak.

Gammaretrobirusak 

Erretrobirus hauek ssRNA positiboa txertatzen dute zelula ostalarian. Eragiten dituzten gaixotasunak orokorrean sarkomak, leuzemiak, linfomak eta immunoeskasiak dira. Ezagunena ikerkuntzan karraskarien leuzemia birusa (MLV) da, bektore erretrobiral gisa nagusiki erabiltzen dena. Haien genoman paketatuak dituzten geneak (gag, pol, env) ez dira gainjartzen (hau da geneek ez dituzte nukleotidoak partekatzen, irakurtarau berdina dute). Gainera, genoma nahiko sinplea dute eta egoki integratzen dute ostalariaren DNAn. Hala ere, haien genoma ostalariaren DNAn zoriz integratzen dutenez, hainbat arazo eragin ditzakete; minbizia, besteak beste.

Lentibirusak 
Hauen adibidea GIBa (Giza Immunoeskasiaren Birusa) da. Zatitzen ez diren zelulak infektatzeko ahalmena duen birus mota bakarrak dira lentibirusak. Zelula bat infektatzean haien genoma ostalariaren DNAren zorizko gune batean integratzen dute, normalean, aktiboak diren geneetatik hurbil. Aldiz, gammarretrobirusak baino aukera gutxiago dituzte minbiziaren garapenarekin erlazionatuta dauden geneen inguruan integratzeko eta, horrez gain, birus endogenoak bihurtu daitezke. Terapia genikoan ere erabiltzen dira, diabetesa, A hemofilia, artritisa eta mota ezberdineko minbizien aurka.

Espumabirusak 
Erretrobirus eta hepadnabirusen ezaugarriak dituzten erretrobirusak dira. Bektore gisa PFV (Prototypic Foamy Virus) erabiltzen da. Orokorrean, beste bektore erretrobiralak baino seguruagoak eta efizienteagoak dira. Gammarretrobirusekin alderatuak, haien genoman sartzen den genea ez dago LTR (Long Terminal Repeats) sustatzaile baten mende. Horrez gain, transdukzio ahalmen handiagoa dute, informazioa txertatzeko. Azkenik, beste erretrobirusak (MLV edo HIV) baino patogenizitate maila baxuagoa dute, hau da, gizakietan gaixotasunak eragiteko aukerak murritzak dira.

Aplikazioak

Giza terapia genikoa 

Terapia genikoa gaixotasun genetiko bat duten pertsonetan burutu ohi da. Intereseko geneak erretrobirusaren genomaren barnean txertatzen dira, ondoren, erretrobirusak zelula bat infektatzean, bere genoma (probirusa) eta intereseko genea zelula ostalariaren genoman integratzeko. Ohikoena da gaixotasun genetikoa gene baten mutazio baten ondorioa izatea eta, horrela, genearen kopia osasuntsu bat txertatzen da gaixoan. Berriz, albo ondorio kaltegarriak egon daitezke, adibidez, erretrobirusaren genoma intereseko genearekin batera zelularen DNAren zorizko gune batean txertatzen bada, posiblea da ezinbesteko gene batzuen erdian kokatzea eta hauek afuntzionalak bihurtzea. Halaber, posiblea da giza sistema-immuneak erretrobirusaren aurka egitea infekzioa ekiditzeko eta, ondorioz, ez da gene transferentzia gertatuko.

Oinarrizko ikerkuntza 
Bektore erretrobiralak erabiltzen dira erretrobirusen infekzio zikloa eta ostalarian emandako DNAren integrazioa aztertzeko. Horrela prozesu hauen ezagutza aplikazio klinikoan erabilgarria izan daiteke bektoreen segurtasuna eta efizientzia hobetzeko.

Beste batzuk 
Erretrobirusak eraldatuz eta ez infekziosoak bihurtuz, gene transferentzia ez terapeutikoa burutu daiteke. Horrela zelula transgenikoak eratu daitezke. Eukariotoen geneen elementuekin interakzioak eduki ditzakete, aldaketak burutuz, hala nola, areagotzailean (enhancer) edo sustatzailean (promoter). Gainera, mutagenesia eragiteko ahalmena dute eta metodo honen bidez, minbizi geneak identifikatu daitezke bektore erretrobiralak erabiliz. Azkenik, bektore biraletan oinarritutako txertoen ekoipena ikerketa prozesuan dago.

Erreferentziak 

Birusak
Bektore biralak
Bioteknologia
Ingeniaritza genetikoa
Gene bektoreak
Sortzen ari den teknologia
Retroviridae