ACESTA ESTE MODUL îN CARE HIV DECIDE SĂ DEVINĂ ACTIV

Cercetătorii au descoperit mecanismul molecular care stă la baza deciziei HIV de a rămâne într-o stare activă sau inactivă. Acest lucru poate duce la noi terapii care funcționează prin menținerea virusului într-o stare permanent latentă.

Învățarea despre procesul de luare a deciziilor HIV ne-ar putea ajuta să luptăm împotriva acestuia.

Studiul, condus de o echipă de la Gladstone Institutes din San Francisco, CA, apare într-o lucrare publicată acum în jurnal Celula.

Descoperirile pot explica, de asemenea, deciziile despre soarta celulelor care apar în alte părți ale biologiei - cum ar fi modul în care celulele stem decid dacă rămân ca celule stem sau se diferențiază în celule specializate, inclusiv celulele creierului sau ale inimii, atunci când se divid.

Autor principal al studiului, Prof. Leor S. Weinberger, directorul Centrului pentru Circuite Celulare de la Gladstone Institutes, compară procesul cu modul în care ne „acoperim pariurile” atunci când luăm decizii cu privire la investițiile financiare.

Pentru a „proteja împotriva volatilității pe piață”, putem alege să plasăm unele fonduri în acțiuni cu risc ridicat cu randamente potențial ridicate, iar restul în opțiuni cu risc scăzut și randament redus.

„În mod similar”, explică el, „HIV își acoperă bazele într-un mediu volatil, generând atât infecții active, cât și infecții inactive”.

Rezervor latent HIV

Odată ce intră în corpul uman, HIV își introduce materialul genetic în ADN-ul celulelor imune „gazdă”. Acest lucru permite HIV să forțeze echipamentul celulei să facă copii ale virusului.

Cu toate acestea, unele celule imune infectate cu HIV intră într-o stare latentă sau latentă și nu vor produce un virus nou. HIV se poate ascunde mult timp în acest „rezervor latent”.

Tratamentele actuale pentru HIV sunt extrem de eficiente la reducerea cantității de virus activ din organism. Cu toate acestea, nu sunt atât de buni în abordarea HIV-ului latent, care se poate reactiva imediat ce tratamentul se oprește. Acesta este unul dintre principalele motive pentru care încă nu putem vindeca HIV.

În lucrările anterioare, prof. Weinberger și colegii săi au arătat că latența HIV „nu este un accident”, ci o „tactică de supraviețuire” deliberată.

Tactica este „avantajoasă din punct de vedere evolutiv pentru virus”, deoarece în locurile în care HIV intră pentru prima dată în organism, nu există multe celule imune pe care să le invadeze și, dacă le-ar ucide pe toate, fiind pe deplin active, nu ar mai exista continua infecția.

HIV exploatează „zgomotul expresiei genelor”

Prin plasarea unora dintre celulele pe care le invadează într-o stare latentă, HIV se asigură că activarea poate aștepta până când aceste celule vor fi transportate în țesuturi în care există mai multe celule țintă, asigurând astfel o șansă mai mare de supraviețuire și infecție continuă.

Echipa a descoperit că HIV este capabil să genereze o stare activă sau inactivă, profitând de un fenomen normal din interiorul celulelor, numit „fluctuații aleatorii în expresia genelor”.

Din cauza fluctuațiilor aleatorii în expresia genelor, pe care oamenii de știință le numesc și „zgomot”, două celule cu exact același machiaj genetic pot produce cantități diferite ale aceleiași proteine. Diferența poate fi suficientă pentru a influența „funcția și soarta” celulei.

HIV își exprimă genele în interiorul celulei gazdă folosind un mecanism numit „splicing alternativ”, care îi permite să-și taie materialul genetic și să-l asambleze într-o varietate de aranjamente.

Splicarea ineficientă a genelor

În studiul lor, cercetătorii au observat celule individuale infectate cu HIV. Ei au descoperit că virusul folosește un tip de îmbinare pentru a controla zgomotul aleatoriu pentru a decide soarta celulei gazdă - dacă este activă sau latentă.

„Am constatat”, spune co-autorul primului studiu Dr. Maike Hansen, cercetător în grupul prof. Weinberger, „că HIV folosește o formă deosebit de ineficientă de îmbinare pentru a controla zgomotul.”

„În mod surprinzător, dacă ar funcționa eficient”, continuă ea, „acest mecanism ar produce un virus mult mai puțin activ. Dar, prin risipirea aparentă de energie printr-un proces ineficient, HIV își poate controla mai bine decizia de a rămâne activ ”.

Cu ajutorul instrumentelor de modelare, genetică și imagistică, echipa a reușit să identifice, pentru prima dată, stadiul ciclului de viață al HIV la care s-a produs îmbinarea.

Ei au descoperit că îmbinarea ineficientă nu are loc în timpul transcrierii - după cum se credea anterior -, ci după aceasta.

Transcrierea este procesul prin care instrucțiunile deținute în ADN sunt copiate în ARN pentru a spune mașinilor celulare ce să facă sau ce proteine să facă.

Echipa concluzionează că a avea un proces de îmbinare ineficient este vital pentru supraviețuirea virusului și că îmbunătățirea eficienței acestuia ar putea fi o modalitate de a-l învinge, menținându-l permanent într-o stare latentă.