Il percorso stranamente casuale di un virus pronto ad attaccare è stato catturato dai ricercatori in un video sbalorditivo.
Utilizzando una nuova tecnica di microscopia, un team di ricercatori della Duke University di Durham, nella Carolina del Nord, hanno visualizzato un virus che rimbalza intorno al rivestimento intestinale, cercando di entrare in una cellula.
Per usare una metafora dell’invasione “domestica”, il momento catturato nel video “sarebbe la parte in cui il ladro non ha ancora rotto la finestra”, ha dichiarato Courtney “CJ” Johnson, un associato presso il Janelia Research Campus dell’Howard Hughes Medical Institute di Ashburn, in Virginia, che ha condotto la ricerca mentre guadagnava il suo dottorato alla Duke.
Gli agenti patogeni infettivi sono ovunque, e il corpo umano si è evoluto per formare una serie di barriere per impedire loro di raggiungere l’interno delle cellule, dove possono utilizzare il meccanismo cellulare per creare più copie di se stessi, scatenando un’infezione. Nell’intestino, uno strato di cellule protettive che secernono muco tiene a bada i virus, ma queste difese a volte falliscono.
“In che modo i virus superano queste complesse barriere”? Ha affermato Kevin Welsher, un assistente professore di chimica alla Duke e coautore della ricerca.
“Osservare questo processo non è semplice. I virus sono centinaia di volte più piccoli delle cellule, rendendo molto difficile l’imaging contemporanea, e si muovono anche molto rapidamente quando sono al di fuori delle cellule”, ha detto Johnson.
Una nuova tecnica permette di osservare il virus in azione
Per superare questi problemi, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo metodo che combina due microscopi. Innanzitutto, “taggano” un virus con un composto chimico fluorescente. Un microscopio di tracciamento quindi fa scorrere un laser sull’ordine della particella virale contrassegnata per aggiornare la sua posizione ogni milionesimo di secondo. Tutto ciò avviene su una piattaforma mobile in modo che il microscopio possa tenerla a fuoco.
Nel frattempo, il secondo microscopio acquisisce immagini tridimensionali delle cellule attorno al virus. Questo microscopio utilizza anche i laser per evitare che l’immagine di sfondo si sfochi mentre la piattaforma microscopica si sposta.
La particella virale nel video non è un virus naturale, ma un lentivirus non infettivo – un genere di retrovirus con lunghi periodi di incubazione. Un vero virus della stomatite vescicolare provoca lievi febbri nell’uomo e in altri animali.
Il video mostra come l’agente patogeno virale scorre casualmente sulla superficie delle cellule circostanti. Di tanto in tanto incontra un recettore accogliente e si lega alla superficie cellulare, ma questo non indica immediatamente che è in corso un’infezione; spesso il virus si stacca e rimbalza via.
Finora, i ricercatori possono tracciare una particella virale solo per pochi minuti prima che il composto fluorescente si esaurisca e la particella diventi invisibile. Ci vorrà un tempo di tracciamento di decine di minuti per seguire una particella virale attraverso l’intero processo di scrematura, legame e infezione di una cellula. I ricercatori stanno lavorando per sviluppare composti di tracciamento più luminosi e più duraturi in modo che possano visualizzare le particelle virali in ambienti cellulari sempre più realistici per periodi di tempo più lunghi.
“Questa è la vera promessa di questo metodo”, ha dichiarato Welsher. “Pensiamo che sia qualcosa che abbiamo la possibilità di fare ora”.
Fonte: Nature methods
