PAPILLOMA VIRUS UMANO (HPV)

PAPILLOMA VIRUS UMANO (HPV)

PROGETTO DI VIROLOGIA E BIOLOGIA MOLECOLARE DIGITALE

Al. Lorenzo Bona IV C

IDENTITÀ GENETICA

identità genetica del virus

Parametri Genomeci da Specificare

Il virus appartiene a uno dei 7 gruppi di Baltimore, definiti in base al tipo di acido nucleico e alla strategia di replicazione. Identificare correttamente il gruppo è il punto di partenza obbligato per qualsiasi analisi virologica rigorosa. DNA a doppio filamento (Gruppo I) DNA a singolo filamento (Gruppo II) RNA a doppio filamento (Gruppo III) RNA + a singolo filamento (Gruppo IV) RNA − a singolo filamento (Gruppo V) Retrovirus a RNA + (Gruppo VI) Pararetrovirus a DNA (Gruppo VII)

Tipo di acido nucleico: DNA A doppio filamento (dsDNA) Polarità: Non ha polarità Dimensione del genoma: CIRCA 7900 PAIA DI BASI (BP) Proteine strutturali: SONO 2: L1 ED L2, formano il capside del virus Proteine non strutturali: sono 6: E1, E2, E4, E5, E6 ed E7. sono essenziali per il ciclo vitale, la replicazione virale e i processi di trasformazione tumorale

ENTRIAMO DENTRO IL CAPSIDE DELL'HPV

Simulazione

IL CICLO REPLICATIVO

Assorbimento

REPLICAZIONE

Panoramica

EFFETTI

MONTAGGIO

FUORIUSCITA

PROGETTAZIONE E REVISIONE

FASE DI STORYBOARDING

FASE DI REVISIONE

CONTROLLO E RELAZIONE FINALE

Cinetica di infezione

I papillomavirus sono virus piccoli, non avvolti, epiteliotropi, con DNA a doppio filamento che infettano epiteli mucosali e cutanei in una vasta varietà di vertebrati superiori in modo specie-specifico e inducono proliferazione cellulare. I papillomavirus sono altamente epiteliotropi, in quanto stabiliscono infezioni produttive solo all'interno degli epiteli stratificati della pelle, del tratto anogenitale e della cavità orale. Il ciclo di vita virale è legato alla differenziazione della cellula epiteliale infetta.

Assorbimento e ingresso nella cellula

Il ciclo di vita è pensato per essere iniziato dall'infezione delle cellule epiteliali basali, presumibilmente in siti di lesione. Sono stati riportati diversi potenziali recettori, ma non è chiaro quale di essi sia di importanza fisiologica. La proteina L2 può svolgere un ruolo nel legame alla superficie cellulare dei virioni di HPV. Il legame delle proteine virali ai recettori dell'ospite media l'endocitosi in vescicole nella cellula epiteliale squamosa basale.

Stabilizzazione del genoma

Le cellule basali costituiscono il componente proliferante degli epiteli stratificati, in cui il genoma virale si stabilisce come plasmide nucleare a basso numero di copie e i geni early sono espressi preferenzialmente, anche se a bassi livelli. La capacità dell'HPV di stabilire il proprio genoma nelle cellule basali dipende dai geni E1, E2, E6 e, in alcuni casi, E7.

pmc-ncbi

Replicazione

E2 svolge un ruolo importante nella segregazione del DNA virale neo-replicato con i cromosomi mitotici, il che garantisce una distribuzione simile dei genomi virali nelle cellule figlie. Le proteine E6 ed E7 prendono di mira un numero di regolatori negativi del ciclo cellulare, principalmente p105Rb e p53, rispettivamente. Durante il ciclo di vita virale, E6 ed E7 facilitano il mantenimento stabile degli episomi virali e stimolano le cellule differenziate a rientrare nella fase S del ciclo cellulare. Normalmente, quando le cellule basali subiscono divisione cellulare, la cellula figlia che perde contatto con la membrana basale e migra nel compartimento suprabasale si ritira dal ciclo cellulare e inizia un programma di differenziazione terminale. Tuttavia, nelle cheratinociti umani positivi per HPV e nelle cellule epiteliali cervicali, le cellule suprabasali non riescono a ritrarsi dal ciclo cellulare e continuano a sostenere la sintesi di DNA ed esprimere marcatori per la proliferazione cellulare. L'HPV 16 E7 è stata dimostrata necessaria e sufficiente per indurre la sintesi di DNA suprabasale. Inoltre, l'oncoproteina E5 contribuisce quantitativamente a questa proprietà sia in HPV 16 che in HPV 31.

La proteina virale E1 di 73 kDa è necessaria per la replicazione virale; si lega a una sequenza specifica di DNA (sito di legame E1) nell'origine di replicazione virale e si assembla in complessi esamerici con l'aiuto di una seconda proteina virale, E2. Il complesso risultante ha attività elicasi e inizia lo srotolamento del DNA per fornire lo stampo per la sintesi successiva del DNA progenie. La metà C-terminale ha attività ATPasica ed elicasi ed è necessaria e sufficiente per l'oligomerizzazione. Le proteine E1 ed E2 dell'HPV agiscono come fattori che riconoscono l'origine di replicazione. La proteina E2 è anche il principale regolatore della trascrizione virale. A bassi livelli, E2 sembra attivare la trascrizione dal LCR virale, mentre livelli più alti operano esclusivamente come repressore trascrizionale. Questo fornirebbe un cosiddetto meccanismo di feedback negativo per controllare i livelli delle oncoproteine E6 ed E7.

Montaggio

Le proteine L1 e L2 si assemblano in capsomeri, che formano capsidi icosaedrici attorno al genoma virale durante la generazione di virioni progenie. L'incapsidazione del DNA dell'HPV all'interno dei capsidi per generare virus progenie all'interno del compartimento delle cellule differenziate terminalmente è quantitativamente dipendente da L2, la proteina minore del capside. L2 è anche richiesto per l'infectività dei virioni di HPV 16 e HPV 31.

Fuoriuscita del virus

I papillomavirus sono piccoli virus a DNA icosaedrici non avvolti con un diametro di 52-55 nm. I papillomavirus non sono citolitici, il che significa che non causano lisi cellulare. La capacità di E4 di disorganizzare il citoscheletro potrebbe compromettere l'integrità strutturale delle cellule infette negli strati superiori delle verruche e permettere a queste cellule di rompersi facilmente e rilasciare particelle virali neo-sintetizzate nell'ambiente. E4 non si trova nelle particelle virali mature. Il rilascio del virus avviene quindi tramite rottura delle cellule differenziate terminalmente negli strati superiori dell'epitelio e non tramite gemmazione con envelope, poiché l'HPV è un virus non avvolto, privo di pericapside

EFFETTI DEL VIRUS SULL'ORGANISMO

Molti tipi di HPV sono stati trovati nei tumori della cervice uterina, mentre altri si trovano raramente o per nulla in grandi serie di tumori, il che dà origine alla nomenclatura di HPV "ad alto rischio" e "a basso rischio". Molti tipi di HPV sono stati trovati nei tumori della cervice uterina. Questi altri tipi sono associati ad altri tumori anogenitali e orofaringei. L'infezione persistente con tipi ad alto rischio di HPV è la causa primaria del cancro della cervice uterina. Nel contesto del cancro cervicale associato a HPV, il ciclo di vita virale è perturbato in due modi fondamentali. In primo luogo, i cambiamenti istopatologici progressivi che si presentano nell'epitelio cervicale includono la perdita della differenziazione terminale. Questa inibizione del processo di differenziazione porta a uno stato cellulare che non può sostenere l'intero ciclo di vita virale.

In secondo luogo, il genoma di DNA circolare virale, che normalmente risiede come plasmide nucleare, spesso diventa integrato nel genoma ospite e diventa quindi interrotto e la sua replicazione difettosa. Che una proprietà del virus guidi questo evento di integrazione o che rifletta eventi di ricombinazione casuali rimane incerto; tuttavia, due conseguenze dell'integrazione possono essere la regolazione positiva selettiva degli oncogeni virali E6 ed E7 e un vantaggio di crescita selettivo rispetto alle cellule che ospitano il genoma virale come plasmide nucleare. Gli eventi di integrazione che si trovano nel cancro cervicale portano all'espressione selettiva di E6 ed E7, che è un carattere distintivo dei tumori cervicali. E6 ed E7 sono espressi costantemente nei tumori associati a HPV e sono quindi target per vaccini terapeutici e strategie di immunoterapia.

Storyboarding

Prima di aprire il software di presentazione è stata effettuata un'analisi accurata delle fonti scientifiche istituzionali e accreditate, tra cui NCBI/NIH Bookshelf, EMBL-EBI/ViralZone, PubMed, OMS e CDC, per garantire che tutte le informazioni sull'HPV fossero corrette e citate in modo appropriato. La scaletta dei contenuti è stata organizzata in modo logico e sequenziale, partendo dalle informazioni di base per arrivare agli aspetti più complessi. La struttura finale è stata pensata per seguire un percorso didattico che inizia con la classificazione di Baltimore e il tipo di acido nucleico

passa attraverso la dimensione del genoma e le proteine strutturali e non strutturali, per poi arrivare al ciclo replicativo completo con adsorbimento, replicazione, montaggio e rilascio del virus. Questa organizzazione permette al pubblico di comprendere progressivamente la biologia dell'HPV senza essere sovraccaricato di informazioni fin dall'inizio. Ogni sezione è stata pensata per essere autonoma ma collegata alle altre.

REVISIONE

Durante la fase di bozza sono state apportate diverse modifiche strutturali e grafiche per migliorare la chiarezza e l'efficacia comunicativa della presentazione. Inizialmente erano state previste tre tessere interattive in una singola slide, ma è stato riconosciuto che lo spazio era limitato e che era difficile riportare tutte le informazioni necessarie in modo completo, per cui è stata decisa la suddivisione in tre slide separate, ciascuna dedicata a un argomento specifico: classificazione di Baltimore, genoma e proteine. Questa modifica ha permesso di espandere i testi e includere tutte le informazioni dettagliate richieste, con citazioni precise per ogni affermazione.

Un'altra modifica importante è stata l'introduzione di un formato di testo continuo invece di elenchi puntati, per rendere la presentazione più fluida e professionale, adatta a un'esposizione orale. Anche le immagini sono state riviste più volte per garantire che provenissero da fonti scientifiche accreditate e che fossero pertinenti al contenuto di ogni slide. La scelta finale di utilizzare immagini da Journal of Virology, Frontiers in Microbiology e altri riviste peer-reviewed ha permesso di garantire l'accuratezza scientifica del materiale visivo. Durante la revisione è stata anche aggiunta la slide di retrospettiva per spiegare il processo di lavoro, in modo da dimostrare la cura e la dedizione poste nella progettazione del prodotto multimediale.