Ретровірусний вектор (retroviral vector, лат. Retro- - приставка, що означає «спрямований назад», «назад», і virus - отрута; лат. Vector - везе, що несе) - вектор, що містить елементи генома ретровируса. необхідні для його реплікації в клітинах. У найпростішому варіанті з вірусного генома видаляють гени, що кодують специфічні антигени (gag), зворотну транскриптазу (pol) або білки оболонки вірусу (env), і замість них вставляють селективний маркерний ген (напр. Ген неоміцинфосфотрансферази). Зазвичай ретровірусний вектор містить також додатково полілінкера, що дозволяє клонувати в ньому чужорідні гени, і ген, що дозволяє проводити відбір клітин з інтегрованим ретровірусних вектором на селективної середовищі. Ретровірусний вектор зберігає притаманну ретровірусів здатність впроваджуватися в геном клітин-господарів і розмножуватися в них, але тільки в присутності вірусу-помічника. Ретровірусний вектор використовують для ефективного вбудовування чужорідної ДНК в геном еукаріотів, проте він має ряд властивостей, що обмежують практичне використання в медицині. Зокрема, ретровірусний вектор при впровадженні в геном може викликати інсерційні мутації, що призводять до різних патологій організму. Крім того, т. К. Реплікація ретровирусного вектора, також як і природних ретровірусів, здійснюється з чергуванням перебування генома у вигляді ДНК (провірус) і РНК (геном вірусних частинок), при клонуванні в ретровірусний вектор фрагментів ДНК, що містять інтрони, останні, як правило, втрачаються в результаті сплайсингу. Проте ретровірусний вектор продовжують використовувати в експериментальної біології, а також для генної терапії.
Використання ретровірусних векторів, нездатних до самостійного реплікації, забезпечує ефективне вбудовування чужорідної ДНК в геном і сталість генетичних змін. Однак ці вектори вбудовуються тільки в діляться клітини, можуть викликати інсерційні мутації, дають порівняно низькі титри рекомбінантного вірусу, а експресія вбудованого гена часто зменшується до дуже низького рівня через кілька місяців.
Проте, для доставки трансгенів в організм людини з метою генотерапіі ретровірусних вектори використовуються найбільш широко. Для введення чужорідної ДНК в геном тварини можна використовувати рекомбінантні ретровіруси. Перевагами ретровірусів є те, що інтеграція в цьому випадку відбувається за відомим механізмом, в один сайт на хромосомі вбудовується тільки одна копія і немає перегрупувань вбудованого матеріалу. Ще одне їх перевага - легкість доставки на різних стадіях розвитку. Попередімплантаційна ембріон може бути оброблений або концентрованими вірусними штоками, або шляхом спільного культивування в монослоях клітинної лінії, продуцірущей ретровірус. Можна використовувати і постімплантаціонних ембріон. Всім хороші ретровіруси для останньої мети, але клітини зародкових ліній інфікуються з низькою частотою і тому ефективність отримання трансгенної тварини знижується.
Специфічність взаємодії ретровірусів з поверхнею клітин-мішеней в момент зараження забезпечується білком оболонки їх віріона, що кодується геном env. продукт якого контактує з білком-рецептором, що заражаються клітин. Це створює передумови для спрямованого зміни кола господарів вірусу, тобто клітин, які він може заражати, шляхом змін білка вірусної оболонки. Багато ретровіруси мають вузьке коло господарів, (екотропние віруси), наприклад, вірус імунодефіциту людини (ВІЛ). який здатний заражати лише субпопуляцію лімфоцитів, що експресують на своїй поверхні рецептор CD4.
Найбільш пильну увагу як до засобу доставки трансгенів при генотерапіі приділяється вірусу лейкозу мишей Молоні (MoMLV). який має здатність заражати практично всі досліджені клітини гризунів. Віруси групи MoMLV-А здатні заражати велике число клітин ссавців, включаючи клітини людини. Віруси з широким колом господарів отримали назву амфотропних.
Розробляються три основні стратегії штучного зміни тропізму (кола господарів) вірусів: пряме зміна послідовності нуклеотидів гена білка оболонки ретровірусів, з'єднання білка оболонки з новими лигандами і псевдотіпірованіе.
Недолік ретровірусних векторів - обмеження розміру ДНК, яку можна переносити з їх допомогою. Тільки фрагменти, що не перевищують приблизно 10 кілобаз, можуть транспортуватися в геноми таким шляхом.
Ретровіруси, як би самою природою, підготовлені для генних інженерів, щоб використовувати їх в якості векторів для перенесення генетичного матеріалу в геном того організму, який ці генні інженери мають намір змінювати: Вони стабільно впроваджуються в геном, вони здатні вносити в цей геном чужу ДНК. А на додаток ще одне прекрасне якість: можна викинути вірусні гени (gag, pol, env) і замість них між двома LTR вставити те, що генному інженеру потрібно, і зберегти при цьому потенціал вбудовування та перенесення чужої ретровірусів інформації в геном господаря. Давайте подивимося як це робиться за допомогою клітинних ліній, пакующіх.