NäIN HIV PääTTää TULLA AKTIIVISEKSI

Tutkijat ovat havainneet molekyylimekanismin, joka tukee HIV: n päätöstä pysyä aktiivisessa tai lepotilassa. Tämä voi johtaa uusiin hoitomuotoihin, jotka toimivat pitämällä virus pysyvästi lepotilassa.

HIV: n päätöksentekoprosessin oppiminen voi auttaa meitä torjumaan sitä.

Tutkimus, jota johtaa Gladstone Institutesin tiimi San Franciscossa, Kaliforniassa, on lehdessä julkaistussa artikkelissa. Solu.

Tulokset voivat myös selittää solujen kohtalopäätöksiä, joita tapahtuu muualla biologiassa - esimerkiksi kuinka kantasolut päättävät, pysyvätkö ne kantasoluina vai erilaistuvatko ne erikoistuneiksi soluiksi, mukaan lukien aivo- tai sydänsolut, kun ne jakautuvat.

Vanhempi tutkimuksen kirjoittaja, professori Leor S.Weinberger, Gladstone Institutesin solupiirikeskuksen johtaja, vertaa prosessia tapaan, jolla "suojaamme panoksemme", kun teemme päätöksiä sijoitusinvestoinneista.

"Suojautuaksemme markkinoiden volatiliteetilta" voimme sijoittaa joitain rahastoja korkean riskin osakkeisiin, joilla on mahdollisesti korkeat tuotot, ja loput matalan riskin, matalan tuoton optioihin.

"Samoin", hän selittää, "HIV peittää perustansa epävakaassa ympäristössä luomalla sekä aktiivisia että lepotilassa olevia infektioita."

HIV-latentti säiliö

Saatuaan ihmiskehoon HIV lisää geneettisen materiaalinsa "isäntänä" olevien immuunisolujen DNA: han. Tällöin HIV pakottaa solun koneet tekemään kopioita viruksesta.

Jotkut HIV-tartunnan saaneet immuunisolut menevät kuitenkin lepotilaan tai piilevään tilaan eivätkä tee uutta virusta. HIV voi piiloutua tässä "piilevässä säiliössä" pitkään.

Nykyiset HIV-hoidot ovat erittäin tehokkaita vähentämään aktiivisen viruksen määrää kehossa. He eivät kuitenkaan ole niin hyviä torjumaan lepotilassa olevaa HIV: tä, joka voi aktivoitua uudelleen heti, kun hoito lopetetaan. Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi emme voi vielä parantaa HIV: tä.

Aikaisemmassa työssään professori Weinberger ja hänen kollegansa osoittivat, että HIV-viivästys "ei ole tapaturma", vaan tietoinen "selviytymistaktiikka".

Taktiikka on "evoluutiolle edukas virukselle", koska alueilla, joilla HIV ensin pääsee elimistöön, ei ole olemassa paljon immuunisoluja sen tunkeutumiseksi, ja jos se tappaisi ne kaikki olemalla täysin aktiivisia, ei jääisi jatkaa infektiota.

HIV hyödyntää "geeniekspressiomelua"

Laittamalla jotkut solut, joihin se hyökkää, piilotilaan, HIV varmistaa, että aktivaatio voi odottaa, kunnes nämä solut on viety kudokseen, jossa on paljon enemmän kohdesoluja, mikä takaa suuremman mahdollisuuden selviytyä ja jatkuvasta infektiosta.

Tiimi havaitsi, että HIV pystyy tuottamaan aktiivisen tai lepotilan hyödyntämällä solujen sisällä olevaa normaalia ilmiötä, jota kutsutaan "satunnaisiksi vaihteluiksi geeniekspressiossa".

Geeniekspression satunnaisten vaihtelujen vuoksi, joita tutkijat kutsuvat myös "meluksi", kaksi täsmälleen saman geneettisen koostumuksen omaavaa solua voivat tuottaa erilaisia määriä samaa proteiinia. Ero voi olla riittävä vaikuttamaan solun "toimintaan ja kohtaloon".

HIV ilmentää geenejä isäntäsolun sisällä käyttämällä mekanismia, jota kutsutaan "vaihtoehtoiseksi silmukoinniksi", jonka avulla se voi leikata geneettisen materiaalinsa ja koota sen erilaisissa järjestelyissä.

Tehoton geenin silmukointi

Tutkimuksessaan tutkijat havaitsivat yksittäisiä HIV-tartunnan saaneita soluja. He havaitsivat, että virus käyttää jonkin tyyppistä silmukointia satunnaisen melun hallitsemiseksi isäntäsolun kohtalon päättämiseksi - onko se aktiivinen vai lepotilassa.

"Olemme havainneet", kertoo ensimmäisen tutkimuksen kirjoittaja tri. Maike Hansen, tutkija professori Weinbergerin ryhmästä, "että HIV käyttää erityisen tehottomaa silmukointimuotoa melun hallintaan."

"Yllättäen, jos se toimisi tehokkaasti", hän jatkaa, "tämä mekanismi tuottaisi paljon vähemmän aktiivista virusta. Mutta tuhlaamalla näennäisesti energiaa tehottomalla prosessilla, HIV voi itse asiassa paremmin hallita päätöstään pysyä aktiivisena. "

Mallinnuksen, genetiikan ja kuvantamistyökalujen avulla ryhmä pystyi tunnistamaan ensimmäistä kertaa HIV-elinkaaren vaiheen, jossa silmukointi tapahtui.

He havaitsivat, että tehoton silmukointi ei tapahdu transkription aikana - kuten aiemmin ajateltiin - vaan sen jälkeen.

Transkriptio on prosessi, jonka kautta DNA: ssa olevat ohjeet kopioidaan RNA: han kertomaan solukoneille mitä tehdä tai mitä proteiineja valmistaa.

Ryhmä päättelee, että tehoton liitosprosessi on välttämätöntä viruksen selviytymisen kannalta ja että sen tehokkuuden parantaminen voi olla tapa voittaa se pitämällä se pysyvästi piilevässä tilassa.