Med en hemlagad, högteknologiskt mikroskop, forskare vid University of Virginia School of Medicine har avslöjat hur ett cancerframkallande virus förankrar sig i vårt DNA. Den upptäckten kan bana väg för läkare att bota obotliga sjukdomar genom att spola ut virus, inklusive HPV och Epstein-Barr, som nu permanent bäddar in sig i våra celler.

"Anledningen till att vi inte kan bli av med dessa [virus] är att vi inte kan hitta ett sätt att få ut deras DNA från kärnan, ut ur cellen, "förklarade UVA -forskaren Dean H. Kedes, MD, Doktorsexamen. "De är beroende av att denna "tjuder" förblir förankrad till DNA:t i våra celler, och att förbli fästa även när cellerna delar sig. Denna bindning är en nyckelfaktor för att störa vid utarbetandet av ett botemedel. "

Nu när forskare kan förstå denna viktiga infrastruktur, de kan arbeta med att demontera den. "Utan det, "Noterade Kedes, "viruset kommer att tappa greppet i kroppen ... Dåligt för viruset, men mycket bra för patienten. "

Hemlagat mikroskop

Forskarna använde mikroskopet byggt av forskarkollegan M. Mitchell Smith, Doktorsexamen, för att avslöja strukturen på tjudet som används av ett virus som kallas Kaposis sarkom-associerat herpesvirus (KSHV). Tills nu, sådana tjuder har i stort sett undgått forskare eftersom de är så djävulskt små, trotsar även de mest högteknologiska metoder för att bestämma deras form. "Vi ser saker i storleksordningen 8, 000 gånger mindre än ett människohår, "sa Smith, som byggde UVA:s mikroskop bit för bit baserat på en pionjär inom avdelningen för fysik och astronomi vid University of Maine.

Smiths mikroskop är inget som det enkla ljusmikroskopet som ses i varje gymnasiebiologiklass. Det är en fantastisk blandning av rostfritt stål och laserstrålar, ser ut ungefär som en överdimensionerad sci-fi Erector-uppsättning. Den sitter på ett bord som nästan fyller ett litet rum.

"Det är en uppsättning lasrar, ett gäng optik som fokuserar och filtrerar lasrarna, Smith förklarade, gester till olika komponenter. "Jag är utbildad till molekylärgenetiker, inte som optisk fysiker ... så vi jobbade på det i kanske tre år. Men det pågår ständigt. "

Enheten har redan visat sig vara en spelväxlare, så att han och Kedes kunde avslöja den virala bindningen. Forskarna - vid UVA:s avdelning för mikrobiologi, Immunologi och cancerbiologi - använde fluorescerande antikroppar för att markera enskilda molekyler på tjudern och registrerade sedan deras plats i rymden. De kombinerade sedan de resulterande bilderna för att skapa en kontur av formen, lite som att kartlägga en stad från tusentals GPS-signaler.

För att slutföra sitt 3D-porträtt, de kombinerade sina resultat med information från andra bildtekniker, såsom röntgenkristallografi. Resultatet är det mest fullständiga porträttet av bandet som någonsin skapats. Och den informationen kommer sannolikt att visa sig avgörande för att klippa repet på virusets gripkrok.

Forskarna tänker sig att använda metoden för många andra envisa virus, som Epstein-Barr (viruset som orsakar infektiös mononukleos) och HPV (humant papillomvirus). Ytterligare, de misstänker att sådana virustoppar kan dela likheter med den som de avslöjade. "Nu, för första gången, "Sa Kedes, "det är okej att säga, "Låt oss fokusera på strukturer som är avgörande för viruset som tidigare låg under gränserna för våra standardmetoder för detektion inom infekterade celler."