TAKO SE HIV ODLOČI, DA POSTANE AKTIVEN

Raziskovalci so ugotovili molekularni mehanizem, na katerem temelji odločitev virusa HIV, da ostane v aktivnem ali mirujočem stanju. To lahko pripelje do novih terapij, ki delujejo tako, da virus ostane v mirujočem stanju.

Spoznavanje postopka odločanja o virusu HIV bi nam lahko pomagalo v boju proti njemu.

Študija, ki jo je vodila skupina z instituta Gladstone iz San Francisca v Kaliforniji, je objavljena v članku, ki je zdaj objavljen v reviji Celica.

Ugotovitve lahko pojasnijo tudi odločitve o usodi celic, ki se zgodijo drugje v biologiji - na primer, kako se matične celice odločijo, ali bodo ostale kot matične celice ali se bodo razdelile v specializirane celice, vključno z možganskimi ali srčnimi celicami, ko se bodo razdelile.

Starejši avtor študije prof. Leor S. Weinberger, direktor Centra za celično vezje na inštitutih Gladstone, postopek primerja s tem, kako "varujemo stave", ko sprejemamo odločitve o finančnih naložbah.

Za "zaščito pred nestanovitnostjo na trgu" se lahko odločimo, da bomo nekaj sredstev uvrstili v zaloge z visokim tveganjem in potencialno visokimi donosi, preostanek pa v možnosti z nizkim donosom z nizkim tveganjem.

"Podobno," pojasnjuje, "HIV pokriva svoje baze v hlapnem okolju z ustvarjanjem tako aktivnih kot mirujočih okužb."

Latentni rezervoar za HIV

Ko HIV enkrat vstopi v človeško telo, svoj genski material vstavi v DNK imunskih celic "gostitelja". S tem HIV lahko prisili celice, da naredijo kopije virusa.

Vendar nekatere imunske celice, okužene s HIV, preidejo v mirujoče ali latentno stanje in ne bodo ustvarile novega virusa. HIV se lahko dolgo skriva v tem "latentnem rezervoarju".

Trenutno zdravljenje z virusom HIV zelo učinkovito zmanjšuje količino aktivnega virusa v telesu. Vendar niso tako dobri pri odpravljanju mirujočega virusa HIV, ki se lahko ponovno aktivira takoj, ko zdravljenje preneha. To je eden glavnih razlogov, da HIV še ne moremo ozdraviti.

V prejšnjem delu je prof. Weinberger s sodelavci pokazal, da latenca virusa HIV "ni nesreča", temveč namerna "taktika preživetja".

Taktika je "evolucijsko koristna za virus", ker na mestih, kjer HIV prvič vstopi v telo, ni veliko imunskih celic, da bi lahko napadel, in če bi jih vse ubil s popolno aktivnostjo, ne bi ostalo več prenašajo okužbo.

HIV izkorišča "hrup izražanja genov"

Z dajanjem nekaterih celic, ki jih napadi, v latentno stanje, HIV zagotovi, da lahko aktivacija počaka, dokler se te celice ne prenesejo v tkivo, kjer je veliko več ciljnih celic, s čimer zagotavlja večje možnosti za preživetje in stalno okužbo.

Skupina je ugotovila, da je HIV sposoben ustvariti aktivno ali mirujoče stanje z izkoriščanjem običajnega pojava v celicah, ki se imenuje "naključna nihanja v izražanju genov".

Zaradi naključnih nihanj v izražanju genov, ki jih znanstveniki imenujejo tudi "hrup", lahko dve celici s popolnoma enakim genskim sestavkom proizvedeta različne količine enakih beljakovin. Razlika je lahko dovolj, da vpliva na "delovanje in usodo celice".

HIV izrazi svoje gene znotraj gostiteljske celice z uporabo mehanizma, imenovanega "alternativno spajanje", ki mu omogoča, da razreže svoj genski material in ga sestavi na različne načine.

Neučinkovito spajanje genov

V svoji študiji so raziskovalci opazovali posamezne celice, okužene s HIV. Ugotovili so, da virus uporablja vrsto spajanja za nadzor naključnega šuma za odločanje o usodi gostiteljske celice - naj bo aktivna ali mirujoča.

"Ugotovili smo," pravi avtorica prve študije dr. Maike Hansen, raziskovalka v skupini prof. Weinbergerja, "da HIV za nadzor hrupa uporablja še posebej neučinkovito obliko spajanja."

»Presenetljivo je, da bi ta mehanizem, če bi deloval učinkovito, povzročil veliko manj aktivnega virusa. Toda z navideznim zapravljanjem energije z neučinkovitim postopkom lahko HIV dejansko bolje nadzoruje svojo odločitev, da ostane aktiven. "

S pomočjo orodij za modeliranje, genetiko in slikanje je ekipa prvič lahko prepoznala stopnjo v življenjskem ciklu HIV, v kateri je prišlo do spajanja.

Ugotovili so, da se neučinkovito spajanje zgodi ne med prepisovanjem - kot so prej mislili -, ampak po njem.

Transkripcija je postopek, s katerim se navodila, shranjena v DNK, kopirajo v RNA, da se celičnim strojem pove, kaj naj naredijo ali katere beljakovine naj naredijo.

Skupina ugotavlja, da je neučinkovit postopek spajanja ključnega pomena za preživetje virusa in da bi izboljšanje njegove učinkovitosti lahko način, kako ga premagati, tako da ostane trajno v latentnem stanju.