Hjemmelavet mikroskop afslører, hvordan en kræftfremkaldende virus klæber til vores DNA

Brug af hjemmelavet, højteknologisk mikroskop, forskere ved University of Virginia School of Medicine har afsløret, hvordan en kræftfremkaldende virus forankrer sig i vores DNA. Denne opdagelse kan bane vejen for læger til at helbrede uhelbredelige sygdomme ved at skylle virus ud, herunder HPV og Epstein-Barr, der nu permanent indlejrer sig i vores celler.

"Grunden til at vi ikke kan slippe af med disse [vira] er, fordi vi ikke kan finde ud af at få deres DNA ud af kernen, ud af cellen, "forklarede UVA -forsker Dean H. Kedes, MD, Ph.d. "De er afhængige af denne 'tether' for at forblive forankret i DNA'et i vores celler, og at forblive vedhæftet, selvom cellerne deler sig. Denne binding er en nøglefaktor for at forstyrre i udformningen af ​​en kur. "

Nu hvor forskere kan forstå denne vitale infrastruktur, de kan arbejde med at skille det ad. "Uden det, "Noterede Kedes, "virussen vil miste sit greb i kroppen ... Dårligt for virussen, men meget godt for patienten. "

Hjemmelavet mikroskop

Forskerne brugte mikroskopet bygget af efterforskeren M. Mitchell Smith, Ph.d., at afsløre strukturen af ​​den tøj, der bruges af en virus kaldet Kaposis sarkomassocierede herpesvirus (KSHV). Indtil nu, sådanne bånd har stort set unddraget sig forskere, fordi de er så djævelsk små, trodser selv de mest højteknologiske tilgange til at bestemme deres form. "Vi ser ting i størrelsesordenen 8, 000 gange mindre end et menneskehår, "sagde Smith, der byggede UVA's mikroskop stykke for stykke baseret på en pioner inden for fysik og astronomi afdeling ved University of Maine.

Smiths mikroskop ligner ikke det enkle lysmikroskop, der ses i hver biologi i gymnasiet. Det er et fantastisk ægteskab af rustfrit stål og laserstråler, ligner et overdimensioneret sci-fi-erektorsæt. Den sidder på et bord, der næsten fylder et lille rum.

"Det er et sæt lasere, en flok optik, der fokuserer og filtrerer laserne, "Smith forklarede, gestikulerer til forskellige komponenter. "Jeg er uddannet som molekylær genetiker, ikke som optisk fysiker ... så vi arbejdede på det i måske tre år. Men det er løbende et arbejde i gang. "

Enheden har allerede vist sig at være en game-changer, tillod ham og Kedes at afsløre den virale tether. Forskerne - i UVAs afdeling for mikrobiologi, Immunologi og kræftbiologi - brugte fluorescerende antistoffer til at markere individuelle molekyler på bindingen og registrerede derefter deres placering i rummet. De kombinerede derefter de resulterende billeder for at skabe en oversigt over formen, lidt som at kortlægge en by ud fra tusindvis af GPS -signaler.

For at fuldføre deres 3D -portræt, de kombinerede deres resultater med oplysninger hentet fra andre billeddannelsesteknikker, såsom røntgenkrystallografi. Resultatet er det mest komplette portræt af båndet, der nogensinde er skabt. Og disse oplysninger vil sandsynligvis vise sig at være afgørende for at klippe rebet på virusets kæmpekrog.

Forskerne forestiller sig at bruge metoden til mange andre genstridige vira, såsom Epstein-Barr (den virus, der forårsager infektiøs mononukleose) og HPV (humant papillomavirus). Yderligere, de har mistanke om, at sådanne virussættere kan dele ligheder med den, de afslørede. "Nu, for første gang, "Sagde Kedes, "det er ok at sige, 'Lad os fokusere på strukturer, der er vitale for den virus, der før lå under grænserne for vores standard detektionsmetoder inden for inficerede celler.' "