L’ospite del processo di infezione da virus
Nella ricerca di virus si utilizzano talvolta organismi modello, nonostante non riproducano esattamente la morfologia dell'ospite umano. Per questo motivo, i ricercatori si affidano più spesso a studi su tessuti umani, biopsie o colture cellulari.
I modelli di infezione ex vivo possono essere generati da tessuti, biopsie o modelli animali. Questi modelli possono essere esaminati con l'aiuto degli stereomicroscopi Leica.
Grazie ai microscopi Widefield Leica (compound), è possibile monitorare le colture cellulari, gli sferoidi e gli organoidi.
I microscopi a fluorescenza Leica più sofisticati, come i THUNDER imager, consentono di eseguire ulteriori indagini iniziali su modelli di infezione, colture cellulari in 2D o in 3D.
Un'analisi genetica a valle più affidabile può essere eseguita utilizzando la microdissezione laser di Leica Microsystems che isola cellule specifiche dal tessuto circostante.
In questa nota applicativa (Microscopy in Virology) vengono riportati esempi di applicazioni di virologia studiate con soluzioni Leica.
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Fluorescenza
Imaging a fluorescenza ad alta risoluzione per la ricerca sui virus
La microscopia ad alta risoluzione rappresenta una risorsa per gli studi sulle malattie infettive, poiché consente di tracciare i virus e i patogeni causativi. Se usata in combinazione con la marcatura fluorescente di componenti cellulari o virali, consente di sondare molteplici aspetti dei processi di infezione.
Pertanto, sia la microscopia confocale a scansione laser che quella a riflessione totale interna (TIRF), che consentono di ottenere la super-risoluzione, sono strumenti di elezione per la ricerca virale.
Le tecniche avanzate di microscopia, quali il multifotone e la microscopia light sheet, possono consentire l'accesso agli eventi di infezione che si verificano in contesti diversi, quali le sezioni di tessuto, i modelli animali e i modelli di infezione in 3D come gli organoidi.
I microscopi Leica, utili per lo studio di campioni in 3D riguardanti la ricerca sui virus includono la piattaforma confocale STELLARIS e le soluzioni TIRF.
Immagine e diagramma adattati da Coomer et al. PLOS Pathogen (2020) 16(2): e1008359, DOI: 10.1371/journal.ppat.1008359
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Ultrastruttura dei virus
Per poter valutare l’ultrastruttura dei virus, è necessaria una risoluzione prossima a 1 nm. Al momento, questa risoluzione può essere ottenuta solo con la microscopia elettronica. Il Cryo EM consente di ottenere anche una risoluzione sub-nanometrica.
La risoluzione ultrastrutturale consente di osservare in nanoscala l'interazione tra ospite e virus, nonché di confermare i risultati ottenuti da diverse tecnologie analitiche e di identificare i potenziali siti di azione per farmaci. Inoltre, per la progettazione di vaccini e inibitori di ingresso virale risultano fondamentali i ligandi o le piccole molecole di recettori di superficie cellulare che sono target durante le interazioni di particelle virali.
Per i sistemi convenzionali e il Cryo EM, la preparazione dei campioni è fondamentale. Richiede attrezzature e competenze specifiche che Leica Microsystems è in grado di offrire disponendo di un ampio portafoglio per la preparazione di campioni EM oltre alla consulenza dei propri esperti.
