Gli alphavirus sono virus a RNA a filamento singolo, a senso positivo e dotati di involucro, appartenenti alla famiglia Togaviridae1,2,3. Sono trasmessi principalmente da zanzare e sono responsabili di una serie di malattie negli esseri umani e negli animali. Il genere alphavirus comprende diversi virus di rilevanza medica, come il virus Chikungunya (CHIKV), il virus Sindbis, il virus dell'encefalite equina orientale e il virus dell'encefalite equina venezuelana4,5. Questi agenti patogeni causano sintomi che vanno da febbre ed eruzioni cutanee fino a gravi complicanze neurologiche6. In particolare, il CHIKV è riemerso come una preoccupazione significativa per la salute pubblica. Solo a partire dall'inizio del 2025, sono stati segnalati oltre 220.000 casi in 14 paesi, con almeno 80 decessi7. Sebbene il tasso di mortalità sia basso, una percentuale significativa di individui infetti sviluppa dolore articolare cronico, che può portare a disabilità a lungo termine e ridotta mobilità8. Per sviluppare strategie antivirali mirate, è essenziale una comprensione più approfondita della replicazione degli alphavirus e delle interazioni tra ospite e patogeno. Allo stesso tempo, alcuni alphavirus, come il virus della foresta di Semliki (SFV), mostrano una bassa patogenicità nell'uomo, nonostante condividano un'elevata similarità genetica e strutturale con alphavirus più virulenti. Ciò rende l'SFV un modello ideale per lo studio degli alphavirus senza rappresentare un alto rischio per la salute umana9,10,11.
Saggi tradizionali come i saggi di placca, il saggio della dose infettiva del 50% in coltura tissutale (TCID50) e l'analisi della reazione a catena della polimerasi quantitativa (qPCR) sono utili per quantificare i titoli virali e l'espressione genica, ma si limitano a misurazioni endpoint e richiedono la lisi o la fissazione delle cellule. Di conseguenza, non possono catturare direttamente la dinamica dell'infezione all'interno delle stesse cellule nel tempo12,13. Per superare questi limiti, l'imaging fluorescente in tempo reale offre un approccio potente e non distruttivo per monitorare la cinetica dell'infezione in diversi punti temporali. L'uso di virus marcati con fluorescenza, come il SFV etichettato con mCherry, permette la visualizzazione diretta e la quantificazione del segnale del virus reporter e della sua diffusione in cellule vive14,15. Per gli esperimenti descritti in questo studio, sono state utilizzate linee cellulari comunemente impiegate nella ricerca sugli arbovirus. Le cellule U4.4, derivate da larve di Aedes albopictus, sono cellule di zanzara che supportano una replicazione efficiente di molti arbovirus e facilitano lo studio delle interazioni vettore-virus16,17. Parallelamente, le cellule BHK-21, una linea cellulare di tipo fibroblastico di origine mammaliana derivata da tessuto renale di criceto, forniscono un sistema ospite vertebrale permissivo frequentemente utilizzato per la propagazione virale e saggi di virologia molecolare18.
Questo protocollo descrive nel dettaglio il monitoraggio dell'espressione del reporter virale e la caratterizzazione di composti antivirali, utilizzando inibitori della furina come esempio. La furina è una convertasi di proproteine presente in molti eucarioti e svolge un ruolo chiave nell'attivazione dei precursori di fattori della crescita, ormoni, metalloproteasi della matrice, proteine plasmatiche e recettori19,20. Molti alfavirus sfruttano la furina per scindere e attivare le loro proteine di superficie, un passaggio cruciale per una replicazione efficace20. Gli inibitori della furina sono composti progettati sinteticamente per bloccare l'attività della furina, riducendo così la replicazione virale21,22,23. Considerata la limitata disponibilità di protocolli standardizzati per l'analisi automatizzata mediante microscopia a fluorescenza delle infezioni da alfavirus, effettuata con un lettore multimodale per imaging cellulare, viene fornito un flusso di lavoro dettagliato per la caratterizzazione di composti antivirali in cellule aedine. Il protocollo illustra le fasi relative alla coltura cellulare, produzione del virus, infezione, trattamento con composti antivirali (inibitore della furina), acquisizione di immagini a fluorescenza e analisi delle immagini. Tuttavia, i metodi qui descritti possono essere facilmente adattati ad altri virus e ad altre etichette fluorescenti.