p Um medicamento antiviral que inibe a maquinaria de replicação de um vírus tem como alvo seletivo os vírus mais agressivos, de acordo com uma nova pesquisa que analisou a infecção de células individuais por um vírus e as consequências da intervenção antiviral. Esta nova compreensão da dinâmica de uma infecção e do mecanismo de um medicamento antiviral não pode ser vista pela abordagem típica de estudar populações de células. Pesquisadores da Penn State, Universidade Duke, e a Universidade do Texas em Austin desenvolveram um sistema de alto rendimento para estudar um grande número de células infectadas que facilitaram o novo insight. Um artigo descrevendo os resultados da pesquisa aparece na revista. Relatórios de Célula . p "Tradicionalmente, vírus e drogas antivirais são estudados infectando uma população de células com uma população de vírus, "disse Craig Cameron, professor e titular da cadeira Eberly Family em Bioquímica e Biologia Molecular na Penn State e autor do artigo. "Tanto as células quanto os vírus variam um pouco individualmente, portanto, os resultados que obtemos são médias sobre a população. As médias estão bem quando interessadas apenas na eficácia de um medicamento, mas estudos no nível de uma única célula podem dizer se membros específicos da população são mais suscetíveis ao tratamento e quando durante o ciclo de vida do vírus o tratamento atua. "

p Para estudar a dinâmica de uma infecção viral em células individuais, os pesquisadores usaram uma versão modificada do poliovírus que produz uma proteína verde fluorescente. À medida que um vírus se replica em uma célula, mais e mais da proteína verde fluorescente é produzida, que os pesquisadores podem monitorar. A fim de estudar células individuais suficientes para se tornarem confiáveis, resultados estatisticamente significativos, os pesquisadores construíram um dispositivo microfluídico que lhes permite monitorar até 6, 400 células simultaneamente.

p "Tratamos células infectadas com poliovírus com 2'-C-metiladenosina, um inibidor da polimerase viral que impede o vírus de replicar seu genoma - uma etapa necessária para o vírus produzir mais vírus, "disse Jamie J. Arnold, um professor associado de pesquisa na Penn State e outro autor do artigo. "Este medicamento ajudou a pavimentar o caminho para o desenvolvimento do sofosbuvir, um medicamento antiviral que faz parte do coquetel de medicamentos usado para curar a hepatite C. Como esperado em estudos anteriores, a droga eliminou cerca de 50% das infecções, mas ficamos surpresos ao ver que a droga era mais eficaz contra os vírus que cresciam mais rapidamente, algo que nunca poderíamos ter visto se não estivéssemos olhando para as células individualmente. "

p Os pesquisadores também acompanharam o curso do tempo e a dinâmica das infecções virais em células individuais. Eles estudaram o momento em que o vírus começou a se replicar, a taxa de replicação, e o nível máximo de crescimento do vírus. Ao estudar as células individualmente, os pesquisadores conseguiram mostrar quais desses fatores podem ser afetados por uma ligeira variação entre as células e quais podem ser afetados pela variação nos vírus.

p "Alguns aspectos da dinâmica de uma infecção parecem ser controlados mais pela variação que existe entre as células individuais, mas outros aspectos são devidos à variação genética dentro da população de vírus, "disse Cameron." Com nossa nova ferramenta, podemos começar a identificar os fatores específicos que variam entre as células ou entre os vírus responsáveis ​​pelos diferentes resultados. A compreensão desses mecanismos nos permitirá ser mais inteligentes na maneira como projetamos novos medicamentos antivirais. "