Circular RNAs : from host RNA molecules to novel broad-spectrum antivirals
La rellevància clínica dels virus transmesos per mosquits, com el virus del dengue (DENV), el virus del zika (ZIKV), el virus del chikungunya (CHIKV) i el virus del Nil Occidental (WNV), ha augmentat dràsticament durant els darrers anys, provocant un problema de salut global. Actualment, no hi ha ca...
| Autor: | |
|---|---|
| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Recursos: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/668309 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/10803/668309 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | ARN circular Virus emergent Antivirals Virus ARN Virus de l’hepatitis C Circular RNAs Viral infections Emerging viruses Broad-spectrum antivirals RNA structures 577 |
| Resumo: | La rellevància clínica dels virus transmesos per mosquits, com el virus del dengue (DENV), el virus del zika (ZIKV), el virus del chikungunya (CHIKV) i el virus del Nil Occidental (WNV), ha augmentat dràsticament durant els darrers anys, provocant un problema de salut global. Actualment, no hi ha cap tractament disponible ni cap vacuna efectiva per tractar aquestes infeccions. Tots aquests virus causen infeccions agudes que han de ser tractades ràpidament després de l’aparició dels símptomes inicials perquè els medicaments siguin efectius. Tot i això, el diagnòstic precoç continua sent un repte no resolt. Això evidencia la necessitat de descobrir noves interaccions essencials entre el virus i la cèl·lula que podrien ser utilitzades com a noves dianes terapèutiques; i la necessitat de desenvolupar teràpies antivirals d’ampli espectre, eficients, que puguin ser administrades abans que s’aconsegueixi un diagnòstic precís. En aquesta tesi hem abordat aquests dos grans problemes centrant-nos en els ARNs circulars (circRNAs). Els circRNAs són una classe d’ARN generats a partir de progenitors lineals d'ARN mitjançant un mecanisme alternatiu de splicing anomenat back-splicing. En comparació amb els seus homòlegs lineals, els circRNAs són molt estables a causa de la seva resistència a les exonucleases. Actualment, s’ha descrit la implicació dels circRNAs en les infeccions virals, tanmateix, no es coneix el seu rol precís. El primer capítol de la tesi intenta respondre a aquest buit de coneixement utilitzant el virus de l’hepatitis C (HCV) com a sistema model i analitza l'efecte dels circRNAs identificats en altres virus de la mateixa família, en concret, els virus transmesos per mosquits. Mitjançant anàlisis de seqüenciació d’ARN, hem identificat 73 circRNAs cel·lulars induïts pel HCV. Aquest canvi en l’expressió dels circRNAs no pot ser explicat a través de canvis paral·lels en els ARNs lineals. A més a més, hem identificat que el silenciament de cinc d’aquests circRNAs provoca canvis en la infectivitat viral, actuant com a molècules pro- o anti- virals. Un d’aquests circRNAs, cPSD3, és clau per a la infectivitat del virus del dengue. El segon capítol de la tesi se centra en desenvolupament d’una nova plataforma basada en circRNAs que sigui versàtil, dificulti l’aparició de mutants resistents i permeti desenvolupar antivirals d’ampli espectre. En contrast amb altres teràpies basades en ARN, els circRNAs són molècules altament estables, una característica que simplificarà el seu ús terapèutic. Els circRNAs sintètics dissenyats contenen seqüències llargues que s’hibriden a regions del genoma viral implicades en formar estructures d’RNA essencials per a la supervivència del virus. Com a prova de concepte, hem validat amb èxit circRNAs que inhibeixen el HCV, el DENV, el CHIKV o el WNV. A més, hem generat circRNAs amb capacitat antiviral d’ampli espectre i hem optimitzat la producció in vitro d’aquestes molècules per obtenir quantitats elevades a baix preu. En conclusió, els nostres resultats (i) emfatitzen la complexitat de la interacció entre els circRNAs cel·lulars i els virus i (ii) descobreixen el gran potencial dels circRNAs artificials com a noves plataformes per al desenvolupament de fàrmacs. |
|---|