HTLV-1

Caratteristiche del virus HTLV-1

Come tutti i retrovirus il genoma è formato da un RNA lineare a singola elica, sono presenti due identiche copie di RNA in una particella virale, ognuna porta l'informazione di 8.7Kb. In associazione a queste molecole di RNA genomico, sono presenti degli RNA transfer che svolgono un ruolo determinante, in quanto, la trascrittasi inversa per funzionare ha bisogno di un primer.
Schematizzata delle linee generali del ciclo di replicazione dell'HTLV-1. Recentemente è stato rivendicato il recettore a cui si lega la lipoproteina di superficie, si tratta di un recettore che ha il ruolo fisiologico di fungere da trasportatore del glucosio. Vedete qui, la particella virale completa in ambiente extracellulare che, grazie all'incontro tra recettore virale e recettore della cellula ospite, riesce dapprima, ad attaccarsi alla cellula ospite poi si attua un processo di fusione. In una delle prossime lezioni vedremo come questo processo di attacco e di fusione, tra particella virale e cellula ospite è un processo noto in tutti i suoi minimi dettagli. Al contrario ancora rimane da individuare il recettore, è stato scoperto recentemente, molto invece è ancora da scoprire sulle modalità di ingresso dell'HTLV-1. Una volta che è avvenuta la fusione tra envelope virale e membrana citoplasmatica, ecco che il core virale penetra nel citoplasma e, in questa sede citoplasmatica ha inizio il processo di retrotrascrizione. L'RNA a singola elica, grazie alle tre attività enzimatiche della trascrittasi inversa: la prima è quella di DNA polimerasi RNA-dipendente che porterà alla formazione di un ibrido DNA-RNA, scatta la seconda attività enzimatica della trascrittasi inversa che è RNAsi-H ossia ha la sua capacità di degradare l'RNA che è presente sotto forma di ibrido DNA-RNA, questa degradazione comporta uno stampo formato da un DNA monocatenario che, grazie alla terza attività DNA polimerasi DNA-dipendente l'HTLV-1 viene tutto convertito in una molecola di DNA che, sottoforma di provirus va a integrarsi, grazie all'integrasi virale, nel DNA della cellula ospite. Si conclude qui il primo stadio della replicazione del retrovirus.

A questo punto il virus vuole esprimersi e sintetizzare i propri RNA messaggeri e lo fa grazie all'RNA polimerasi che trova a sua disposizione nel nucleo. Da questo provirus integrato, si formeranno RNA messaggeri, e come pure si formeranno nuove copie di RNA genomico che, andandosi ad assemblare con le proteine strutturali, potranno tramite il processo di gemmazione, lasciare la cellula per ritornare ad essere particelle complete e infettanti, liberate in ambiente extracellulare.

Una cosa importante: il virus HTLV-1 ha una caratteristica che contraddistingue i suoi meccanismi di patogenicità: una volta che il provirus si è integrato nel DNA della cellula rimane latente, ossia non si esprime e raramente e in seguito a stimoli che non sono stati chiariti che, il DNA virale va in contro ad un processo di trascrizione, quindi produrrà RNA messaggeri come pure produrrà nuovi genomi virali. Questo stato di latenza è considerato un meccanismo di difesa nei confronti del sistema immunitario dell'ospite. 

A che cosa si è ridotto a questo punto il ciclo di replicazione l'HTLV-1? Si è ridotto a pochi geni virali sommersi, integrati e una marea di geni cellulari. Rimane lì, silente. Perché è una difesa? Non attiva il sistema immunitario, perché non può essere riconosciuta come molecola esogena.
Perché non viene riconosciuta come molecola esogena? Perché ha un doppio filamento di DNA.
Quindi, questa membrana citoplasmatica sarà alterata dalle proteine virali? No!
Potranno gli anticorpi entrare all'interno di questa cellula? No!
Ecco qui un ottimo meccanismo di fuga, da quelle che sono le difese dell'ospite. Occasionalmente, non si sa il perché, questi provirus latentemente presenti nella cellula possono riattivarsi, e una cosa importante è che pochi virus vengono prodotti da questa cellula e, altra caratteristica, la produzione di virus da parte di questa cellula non porta la cellula a morte. Ossia la replicazione virale si accompagna alla cellula che continua indisturbata nella sua replicazione; non abbiamo nessun effetto citopatico.

È il primo retrovirus che, oltre ad avere i geni Gag, Pol ed Env che troviamo in tutti i retrovirus e che sono 3 geni che, se presenti, consentono a un retrovirus di replicare, nel genoma dell'HTLV-1 sono presenti anche degli altri geni. Questi geni sono dei geni regolatori e sono rappresentati dal gene Rex, dal gene Tax e dalla proteina p12. Ci sono anche delle altre proteine ma, i tre geni regolatori sono questi.
• Gag era il segmento genico responsabile della sintesi delle proteine strutturali interne: la proteina capsidica, la proteina nucleocapsidica che avvolge il genoma ad RNA, la proteina di matrice.
• Pol, la polimerasi è il gene depositario dell'informazione delle tre attività enzimatiche: polimerasi in trascrittasi inversa, integrasi e proteasi.
• Env, da envelope, porta l'informazione per le due proteine che, dopo glicosilazione troviamo presenti nell'envelope virale. 

 
In aggiunta a questi tre geni ce ne sono degli altri che hanno invece il ruolo di proteine regolatrici. Queste tre proteine, vedremo che le ritroveremo anche parlando del ciclo replicativo dell'HIV, l'HIV è molto più ricco di proteine regolatorie e proteine che alterano la cellula rendendo l'ambiente il più idoneo possibile alla replicazione dell'HTLV-1.

Tornando ai nostri Rex, Tax e p12. Vediamo qui che noi andiamo, di conseguenza, ad esaminare il genoma dell'HTLV-1, come è rappresentato nella figura, vedete che è avvenuto l'attacco, per fusione il virus penetrerà nel citoplasma della cellula ospite e si avrà la liberazione del genoma.

Quali sono le caratteristiche di questo genoma (immagine sopra)? Molto simili a quelle descritte nei retrovirus: un Cap all'estremità 5', una Poli(A) all'estremità 3', le sequenze LTR (long terminal repeat) presenti sia ad una estremità che ad un'altra. Queste ultime le abbiamo dopo che il genoma è stato retrotrascritto, e conservano la zona del segmento genico che lega il primer rappresentato da una molecola di transfer, poi seguono i tre classici geni di tutti i retrovirus ossia Gag, Pol ed Env. In aggiunta nell'HTLV-1 troviamo questo segmento, indicato con pX dal quale si originano le due proteine regolatrici rappresentate da Rex e Tax.
A cosa servono queste proteine regolatrici? Qui vediamo, sempre richiamando quello che abbiamo visto la volta precedente, un provirus integrato. Qual è il risultato del processo di trascrizione di questo DNA provirus integrato? Si forma un DNA di lunghezza pari a quello che era l'originario genoma ad RNA: in altre parole le sequenze U3 all'estremità 5', e U5 all'estremità 3', non vengono tradotte. Si forma questo lungo messaggero che, porta l'informazione per Gag e Pol, in seguito a un unico processo di splicing può anche, da questo messaggero, essere formato il messaggero da cui, dopo la trascrizione verranno formate le glicoproteine di superficie. E avevamo visto come poteva, da questo messaggero, che porta l'informazione sia per le proteine strutturali interne che per la polimerasi, originarsi più messaggeri; abbiamo chiamato in causa uno scivolamento del modulo di lettura.

Quando questo messaggero viene tradotto la maggior quantità di prodotto è rappresentata dalla proteina Gag, perché quando questo messaggero in sintesi proteica viene convertito in una sequenza di amminoacidi esiste una sequenza di terminazione UAA, segnale interno della traduzione, quindi produzione di grandi quantità di proteina Gag. Però al virus servono anche le sue attività enzimatiche. L'artificio per arrivare a queste attività enzimatiche è la presenza di questo ripiegamento a forcina che induce il ribosoma a fermarsi, ritorna indietro nella lettura di una base per poi riprendere, e cosa comporta questa lettura? C'è stato uno scivolamento indietro di una base, riprende con un modulo di lettura differente che, comporta che non esista più questa tripletta di terminazione, la traduzione può andare avanti e arriva cosi a tradurre l'informazione genetica che porta alla presenza delle proteine Gag e Pol in quella cellula.

Grazie a questo meccanismo identico, l'HTLV-1 riesce a sintetizzare tutte le sue proteine: quelle strutturali, quelle enzimatiche e quelle regolatrici.
Anche in questo caso abbiamo un provirus integrato e viene trascritto in un lungo RNA, di sequenza identica a quella che era l'originario DNA genomico; da qui si producono le proteine Gag e da Pol le tre attività enzimatiche: trascrittasi inversa, integrasi e proteasi. In seguito ad un singolo processo di splicing il virus riesce a produrre messaggeri che porteranno l'informazione per la sintesi delle proteine superficiali, codificate dal gene Env, come pure, sempre da un singolo splicing alla produzione della proteine p12 che tra poco vedremo implicata nel processo di trasformazione che l'HTLV-1 riesce a realizzare.
Come fa a sintetizzare, da quest'unico trascritto, le proteine regolatorie? Il meccanismo è sempre lo stesso: le due proteine regolatorie Tax e Rex derivano dal doppio processo di splicing. È sempre lo splicing il mezzo, attraverso il quale il virus riesce ad arrivare alla produzione dei messaggeri che porterà a tutte le proteine che al virus servono. 

Ma qual è il ruolo di queste proteine Tax e Rex?
Il ruolo determinante: in assenza di Rex, i messaggeri di più lunghe dimensioni, vengono completamente degradati, non potendo cosi, ovviamente, arrivare integri nel citoplasma. Dipende questo, dal fatto che, Rex ha il ruolo determinante di consentire ai messaggeri di maggiori dimensioni il passaggio dal nucleo, dove sono stati trascritti, al citoplasma.

Vediamo: questo è l'RNA messaggero di maggiori dimensioni, quello che porta l'informazione per Gag e Pol, e in questo messaggero, è indicato anche qui è presente un elemento chiamato elemento responsivo a Rex, elemento in grado di legarsi a Rex.
Una volta che si forma il messaggero di piccole dimensioni può immediatamente passare dal nucleo, dove è stato trascritto, nel citoplasma. Arriva nel citoplasma, una volta arrivato ha la possibilità di ritornare nel nucleo, se con il suo dominio N-terminale Rex, si lega a quella che è la sequenza Rex responsiva presente negli RNA di maggiori dimensioni, con l'estremità opposta è in grado di legarsi con l'esportina 1. 

 
Ricapitolando: Rex ha un estremità N-terminale con cui si lega a un elemento a Rex responsivo che troviamo negli mRna virali di maggiori dimensioni, e con l'estremità opposta, che è C-terminale, si lega all'esportina-1. Il ruolo di questa proteina è quello di consentire il trasporto dei messaggeri di maggiori dimensioni dal nucleo al citoplasma.

Le cose vanno in questa maniera: per splicing vengono formati i piccoli messaggeri dell'HTLV-1, uno di questi piccoli messaggeri è Rex, e l'altro è Tax. Rex, proprio per queste piccole dimensioni, riesce a passare dal nucleo nel citoplasma. Questa proteina regolatrice deve tornare nel nucleo, per fare questo approfitta di un passaggio offerto dall'importina β, e torna nel nucleo. Una volta che Rex è nel nucleo ha la possibilità di legarsi all'esportina-1 e Ran GTP, dopo di che si lega alla sequenza Rex responsiva che troviamo nei messaggeri di più lunghe dimensioni, sono i messaggeri che portano l'informazione per la sintesi di Gag/Pol e di più piccole dimensioni il messaggero che porta l'informazione per Env. A questo punto, Rex, con questi altri componenti, si lega a questo elemento responsivo a Rex, e una volta che sono legati a questo complesso, con la mediazione dell'esportina-1 che questo messaggero riesce ad essere trasportato dal nucleo al citoplasma. Questi lunghi messaggeri liberandosi da Rex, avranno a questo punto, la possibilità di essere tradotti ed ecco che il virus potrà avere la possibilità di sintetizzare le sue proteine strutturali, le sue proteine enzimatiche e le sue proteine di superficie. Quindi Rex è indispensabile, se non c'è Rex i messaggeri di più grandi dimensioni sono sottoposti a molti processi di splicing, oppure sono degradati, questo vuol dire automaticamente arresto del ciclo replicativo dell'HTLV-1.

L'altra proteina che svolge un determinante ruolo nel regolare la replicazione dell'HTLV-1 è la proteina prodotto del gene Tax. Vedremo come questa proteina è anche implicata, nell'HTLV-1, nella capacità trasformante del virus; è il potere oncogeno di questo virus. Tax svolge un ruolo determinante affinché il provirus dell'HTLV-1 integrato possa essere trascritto. Affinché il provirus di HTLV-1 possa essere trascritto dall'RNA polimerasi cellulare, è richiesta tutta una serie di fattori che consentono la trascrizione. Ed è proprio grazie all'intervento di Tax, che questi fattori, possono essere richiamati nella zona U3 del provirus integrato consentendo cosi la produzione di messaggeri virali. Quella che vedete qui è la porzione U3 del provirus integrato, ed è la porzione responsabile dei legami di tutta quella serie di fattori di trascrizione che porteranno al corretto funzionamento della RNA polimerasi 2 della cellula ospite.
Nella sequenza U3 del provirus dell'HTLV-1 sono presenti ripetute delle sequenze di circa una ventina di nucleotidi che vanno sotto il nome di TRE. TRE sta per elementi responsivi a Tax. Queste sequenze TRE hanno delle sequenze omologhe nel cromosoma cellulare che sono implicate con CREB, ossia c'è un dominio in queste sequenze TRE virale che ha delle omologie di sequenza, in quella che è la sequenza CRE presente nel DNA della cellula. Proprio per questa omologia di sequenza, queste sequenze TRE presenti nel provirus virale, possono legarsi al fattore CREB. Il ruolo fisiologico di CREB, è quello di andare ad attivare sequenze del cromosoma cellulare dove è presente CRE. Quindi, come CRE fisiologicamente lega CREB, TRE potrà legare CREB.
Una volta che queste sequenze TRE hanno legato CREB, con la CREB possono legare Tax. A questo punto avviene una cascata di eventi: Tax richiama il fattore CBP (fattore che si lega a CREB), quest'ultimo rimodella la cromatina e fa si che si possa attaccare il complesso di fattori, indicati con la sigla TFIID (fattori di trascrizione della polimerasi II) che, finalmente consentono all'RNA polimerasi di avviare il processo di trascrizione dei messaggeri virali.
Quindi ricapitolando: Tax non si lega, è un fattore di attivazione ma non si lega lui stesso nel DNA provirus, lo fa mediante un intermediario, la proteina CREB che si lega a TRE, una volta che si è avuto questo legame, a cascata di legherà in successione il fattore CBP che, a sua volta rimodella la cromatina con attività enzimatica di acetilazione degli istoni. La cromatina diventa più lassa e consente il richiamo dei fattori di trascrizione che servono alla polimerasi II e finalmente arriviamo alla partenza della polimerasi II in grado di trascrivere i messaggeri virali.
Quindi due proteine regolatrici con un diverso ruolo: Rex è indispensabile per il trasporto dei messaggeri di più grandi dimensioni (il suo ruolo lo vedremo svolto dal gene Rev dell'HIV); Tax ha un'altra funzione, una volta che questo provirus viene integrato ha la necessità che vari fattori di trascrizione partecipino perché si possa avere l'espressione del provirus. Il ruolo di Tax è di richiamare, sull'U3 del provirus integrato, questi fattori di trascrizione per arrivare alla formazione di messaggeri virali.
C'è un'altra modalità con cui Tax attiva la trascrizione, interferisce con il funzionamento di un altro fattore di trascrizione che è NF-kB, che è in grado, conoscendo un sito nel DNA, di dare avvio alla trascrizione. Diciamo nella cellula è tutto ben regolato da particolari segnali che operano un controllo del ciclo cellulare della cellula. NF-kB è rappresentato da un dimero, omo o etero, di membri di quella che è chiamata la famiglia dei fattori di trascrizione REL. Nell'esempio di cui ci stiamo occupando, NFkB è rappresentato da un eterodimero tra la proteina RelA e la proteina p50. Questi due fattori della famiglia Rel, vengono tenuti bloccati nel citoplasma quando sono legati al fattore IkBα. Quando l'NF-kB è legato a questo fattore viene trattenuto nel citoplasma. In seguito a particolari segnali questo fattore IkBα viene fosforilato, e quando ciò avviene il fattore che blocca l'NFkB nel citoplasma viene legato a ubiquitina, e di conseguenza viene degradato nei proteosomi. Questa è una strada che porta alla liberazione dell'NFkB, che potrà cosi migrare nel nucleo, legarsi a un particolare sito sul DNA e dire addio al funzionamento dell'RNA polimerasi; quindi importante fattore di attivazione della trascrizione.
Cosa centra tutto questo con Tax? Tax è in grado di avviare la trascrizione di geni virali, proprio bersagliando il fattore NFkB. Come lo fa? HTLV-1 si è integrato, ha prodotto la proteina Tax, quest'ultima nel citoplasma si lega a una proteino-chinasi chiamata Ikk, e ne determina l'autofosforilazione. Vedete come due componenti della Ikk, di questa chinasi α e β, vengono fosforilati. Ecco che, questo complesso Tax-Ikk fosforilata, è in grado di andare a fosforilare l'IkBα. Quest'ultimo, una volta che viene fosforilato, viene successivamente ubiquitinato, e questa ubiquitinizazzione porta alla distruzione di IkBα con liberazione di NF-kB. NF-kB si porta nel nucleo, è libera di traslocare nel nucleo, si lega al DNA e va cosi ad attivare quello che è il gene bersaglio.
Però c'è un guaio che rende l'HTLV-1 una delle catene che lo portano ad essere un virus oncogeno, un virus causa della leucemia T a cellule T dell'adulto. In cosa consiste il guaio? Il guaio consiste in questa capacità trans-attivante di cui Tax è dotata e che non riguarda soltanto geni virali. Tax è in grado di trans-attivare anche nuovi geni cellulari, alcuni dei quali sono raggruppati in questa diapositiva. Vediamo che Tax è in grado di attivare non soltanto geni dell'HTLV-1, ma anche quelli dell'HIV, e citomegalovirus, nella cellula è in grado di indurre la produzione di diverse citochine e recettori per queste citochine come per esempio interleuchina o Tnf o interferon-β e recettori come molecole di MHC di classe I, oppure è in grado di attivare la produzione di fattori di trascrizione come pure molecole che consentono l'adesione tra cellule. Molte di queste proteine indotte da Tax, sono proteine che svolgono un ruolo fondamentale in quella che è la regolazione della divisione cellulare.
Quindi, ricapitolando: Tax è in grado di attivare, oltre ai geni virali anche geni cellulari con conseguente alterazione di quella che è l'espressione delle proteine all'interno della cellula infettata.

La cellula si viene a trovare sotto un controllo autocrino, ossia produce l'Interleuchina-2 che agisce sul recettore dell'Interleuchina-2 ed ecco che la cellula si trova sotto una spinta costante che la porta ad entrare in un ciclo replicativo uno dopo l'altro, quindi proliferazione cellulare. La proliferazione dipendente dall'Interleuchina dura per un periodo iniziale per poi passare ad una fase di riequilibrazione che diventa interleuchina indipendente. La proteina p12 determina il passaggio da una fase all'altra, deriva da un unico processo di splicing dell'mRNA. Il ruolo della proteina p12 è di legarsi dall'interno, alle due subunità γ e β del recettore dell'Interleuchina-2 e, accendere in maniera continua la via di Jak-Stat. Ecco che, ancora una volta, nel nucleo arrivano i segnali da questa via metabolica che ne consentono un ciclo replicativo incontrollato.
Un'altra modalità con cui Tax fa impazzire quella cellula, è la sua capacità di agire sulla proteina Rb. Abbiamo parlato della proteina Rb già una volta, descrivendo gli Adenovirus. Qual è il ruolo fisiologico di questa proteina che mantiene la cellula in uno stato di quiescenza? Mantiene la cellula, è un oncorepressore, perché lega i fattori E2F, sono l'insieme di tutti quei fattori che agendo sul DNA sono in grado di attivare la fase S.
Come fa Tax ad attivare la proteina Rb? Lo fa con questa modalità. Quando la cellula è in stato di quiescenza Rb è legata ai fattori E2F, e a controllare questo tasso di quiescenza ci pensa la proteina p16. La proteina p16, impedisce (blocca) che Rb venga fosforilata, questa è la situazione normale. Tax sequestra la proteina p16 legandosi ad essa, ed ecco che a questo punto, dato che p16 è sequestrato, la ciclino kinasi CDK4 ha la possibilità di fosforilare la proteina Rb. Una volta che la proteina Rb è fosforilata, saranno liberi i fattori di trascrizione E2F e andranno ad attivare i geni della fase S. La cellula può intraprendere un ciclo replicativo. Tax non si limita a legarsi a p16, ma vuole che Rb venga fosforilata il più velocemente possibile ed interviene anche sulla ciclina D3 che è legata alla chinasi, aumenta la capacità della chinasi di fosforilare la proteina Rb.

Riassumiamo quindi: le cellule infettate dall'HTLV-1 esprimono Tax. Tax viene prodotto dal genoma provirale a DNA integrato, e a seguito dell'espressione di Tax la cellula comincia a produrre interleuchina-2. Non si limita a produrre Interleuchina-2 ma anche il suo recettore. Quindi spinta autocrina di questa cellula a replicarsi. Ad un certo punto la porzione della proteina p12 si lega al recettore dell'Interleuchina-2 dall'interno, e viene attivata la via metabolica Jak-Stat, altro impulso che arriva al nucleo e mantiene questa cellula in attiva replicazione. Come se non bastasse Tax è anche in grado di bloccare la proteina p16 e, di conseguenza avremmo la capacità che la proteina Rb venga fosforilata e quindi si abbia, in ultima analisi, la liberazione dei fattori E2F che sono indispensabili perché vanno ad agire sul DNA in modo tale che vengano trascritte le proteine responsabili dell'ingresso della cellula nella fase S. Ma c'è qualche altra cosa che Tax deve fare se vuole avere il tempo utile per rimanere latente all'interno di quella cellula. Ovviamente deve essere capace di interagire con la proteina p53. Perché è indispensabile che la p53 venga inibita? Perché questa proteina assolve delle importanti funzioni: se una cellula è danneggiata e il danno è minimo la p53 dice che si deve prima riparare il danno e poi riprendere il ciclo replicativo; se il danno è troppo grande, la cellula non ha nessun vantaggio a replicare e la p53 dice di imboccare una via apoptotica. Quindi è una proteina multifunzionale: è in grado, attraverso l'espressione di tanti geni, sia di consentire la riparazione del DNA, di sintetizzare proteine come Gadd45 che è un marker dell'entità del danno avvenuto sul DNA; è in grado di provocare un arresto tra G1/S per poter dire alla cellula di avere tempo per riparare; attivando Bax è in grado di indurre quella cellula a imboccare la via apoptotica. Tutto questo non è gradito alla HTLV-1 ed ecco che Tax lega la p53, inattivandola, ed ecco che non c'è più la possibilità per la cellula di riparare il proprio DNA, e non c'è più la possibilità per quella cellula di imboccare una via apoptotica, e questo consente che la cellula possa sopravvivere, ma sopravvive anche in condizioni tali per cui molte mutazioni si accumulino all'interno. Sapete che il risultato della formazione di una cellula tumorale è l'accumulo di mutazioni. Un anello di questa catena che porta alla cellula trasformata, alla cellula tumorale è rappresentato dall'HTLV-1 e in particolare, dall'espressione e dal funzionamento della proteina Tax di questo virus.

Quindi è Tax che media la trasformazione cellulare dell'HTLV-1, abbiamo una stimolazione autocrina dovuta alla produzione Tax-dipendente delle Interleuchine-2, abbiamo visto come è anche in grado di portare alla stimolazione del pathway Jak-Stat, e anche attraverso la sua interazione con la proteina p-16 di portare alla fosforilazione della proteina Rb, e infine l'interazione con la p-53 che consente alle cellule di proliferare però in assenza di possibilità di riparare i danni in queste cellule si andranno ad accumulare moltissime mutazioni.

Come al solito andiamo a vedere come si trasmette questo virus e come lo si difende, è abbastanza curioso il meccanismo con cui questo virus si trasmette da un individuo ad un altro. Dobbiamo ricordare due cose: se noi andiamo ad esaminare i Linfociti T di una popolazione che rappresentano la cellula nel dettaglio, la CD4+; un soggetto infetto con HTLV-1 vediamo che, in questa popolazione molte cellule T CD4+ risultano avere integrato il virus nel loro genoma. A dispetto di questo, nel sangue di questi individui, la quantità di virus è estremamente bassa. E come se non bastasse, il virus che questi soggetti producono non risulta essere particolarmente infettante. Allora uno dice: abbiamo il genoma allo stato latente producono pochissimi virus, questo pochissimo non è neanche molto infettante e allora come fa questo virus a trasmettersi da un individuo ad un altro? Il virus passa da un individuo ad un altro non come particella virale libera ma, a trasmettersi da un individuo ad un altro sono cellule che portano integrato nel loro genoma l'HTLV-1. Ecco che, questa cellula, la cellula T CD4 infetta è spinta da Tax a dividersi e dalla divisione di questa cellula, ovviamente, si creerà un pool di cellule e tutte quante portano il genoma del virus integrato. Grazie alla trasmissione di queste cellule da un individuo ad un altro, l'HTLV-1 riesce a realizzare la propria propagazione. 

Dove troviamo questo HTLV-1? Lo troviamo presente nel sangue, nel latte materno, nel liquido seminale e, anche se in minima quantità, nelle secrezioni vaginali. Quindi abbiamo la possibilità, per questo virus, di essere trasmesso attraverso rapporti sessuali e per la sua capacità di essere trasmesso con il latte materno l'abbiamo raggruppato tra i virus che vengono trasmessi a trasmissione materno-fetale. Questa trasmissione, quest'efficienza di questa via di trasmissione che si aggira intorno a 38% aumenta la possibilità che un bambino contragga l'infezione in quel tempo con cui la mamma allatta al seno il proprio bambino.

Questa richiama le tre modalità con cui un retrovirus, quindi un virus oncogeno ad RNA, è in grado di realizzare trasformazione.
Questo è un retrovirus tipico: Gag, Pol ed Env. Andiamo a vedere come un virus del Sarcoma di Rous, Gag, Pol, Env e il gene SRC, quest'ultimo è un gene di origine cellulare ….(1, 05, 04). Quando questo virus infetta una cellula e va ad integrarsi, la cellula è trasformata, SRC dà la possibilità a questo virus di esprimere la proteina che deriva dal gene SRC. 

 
Quale è stata la scoperta fondamentale? Ci sono molti altri geni che sono oncogeni virali. La scoperta è stata che, questi geni, sono cellule di derivazione umana, hanno una controparte nella cellula, quindi noi parliamo, per distinguerli di proto-onco-geni. Questi ultimi sono fattori di crescita, recettori di fattori di crescita, proteine trasportatrici dei segnali, fattori di trascrizione. Tutta una serie di proteine a cui la cellula fa ricorso per avere il controllo del proprio ritmo replicativo. Arriva un fattore di crescita dall'esterno, se la cellula ha sintetizzato nella sua superficie un recettore per quel fattore di crescita, parte un segnale che arriva nel nucleo ed è arrivato il momento di dividersi.

Cosa è successo? Ceppi ancestrali di retrovirus integrandosi nel cromosoma della cellula ospite, quando se ne sono andati, si sono portati via frammenti di questi geni.
Ecco qui SRC se l'è rubato da una cellula ed è stato parte del genoma virale, diventando parte del genoma virale però a chi affida la conservazione della propria informazione genetica? La affida alla trascrittasi inversa.
Ecco che questo gene è bombardato da mille azioni ed è un gene diverso da quello originariamente presente nella cellula. Quello originariamente presente nella cellula è un gene che è incastrato, in un controllo globale che la cellula ha nel proprio ritmo replicativo. Se questo virus, che porta questo oncogene virale, questo SRC va a integrarsi nella cellula, esprime questa proteina SRC in maniera incontrollata, chi è che controlla quest'espressione? Ltr virale. Quindi la cellula si trova ad essere bombardata sotto un ritmo replicativo, tanto è vero che i tumori indotti da questi virus sono a latenza breve. Il virus si integra velocemente come nel classico inserimento, inoculiamo nell'animale un virus che ha un potere oncogeno e velocemente si manifesta un tumore. Non tutti, quelli onco-geni virali in corrispondenza con un proprio oncogene cellulare da cui l'onco-gene ha appunto la sua origine. In alcuni casi, abbiamo visto, esaminando diverse specie di virus del Sarcoma virale, era presente il gene SRC ma c'erano anche gli altri. Il virus era oncogeno però aveva mantenuto il proprio potere replicativo.
Altre volte, ne vediamo qua 3 esempi, per esempio il virus della mieloblastosi aviaria compare il gene MYB è comparso a spese di Env. Poi un altro onco-gene FMS ha acquisito un onco-gene a spese del gene Pol. Questi virus sono difettivi, come possono replicarsi? Sono retrovirus che possono replicarsi se esiste una concomitante azione da parte di un altro retrovirus che gli fornisce le funzioni che sono state perse dall'acquisizione dell'onco-gene nel loro genoma. Quindi una possibilità: hanno acquisito un onco-gene ed è presente così nel genoma, si integra lo esprime in maniera controllata e la cellula viene trasformata.
Ma c'è un'altra possibilità: durante l'integrazione il virus viene a integrarsi già a monte di un proto onco-gene, la chiamiamo oncogenesi per inserzione del promotore. Il virus si integra, questo che vedete qua è il provirus, e questo gene che è un proto oncogene, quindi un gene implicato nel controllo del ritmo della cellula, si viene a trovare sotto il controllo dell'LTR. Quindi questo gene non è più controllato dalla cellula ma, la sua espressione è controllata dal genoma virale. Il promotore presente nell'Ltr regola l'espressione di questo gene (nell'esempio il gene C-MYC ). 

Come può essere oncogeno un retrovirus? Presenza, nel genoma virale, di un oncogene, oppure un'altra possibilità, il provirus si integra nelle vicinanze di un proto oncogene (un gene cellulare) determinandone l'attivazione, determinandone la trasmissione (si parla in questo caso di cis-attivazione). Ultima possibilità che, appena esaminata con l'HTLV-1, il provirus si integra ma non nelle vicinanze di un proto oncogene, però produce una proteina, la Tax, che è un fattore trans attivante. Chi abbiamo chiamato in causa, per giustificare il potere oncogene dell'HTLV-1? Abbiamo chiamato in causa Tax che andava a trans attivare Interleuchina-2 ed il recettore dell'IL-2, che portava quella cellula a un ritmo incontrollato di replicazione.