Jedną z zagadek w projektowaniu szczepionki na AIDS jest to, że wirus ma unikalną zdolność "ukrywania się" przed identyfikacją zarówno z układu odpornościowego, jak i leków przeznaczonych do jego neutralizacji. Zamiast swobodnie krążyć we krwi, gdzie można ją łatwo zidentyfikować, wirus wnika w komórki i tkanki w organizmie w tak zwanym stanie prowirusowym.
W stanie prowirusowym HIV po prostu wprowadza swój materiał genetyczny do komórki gospodarza. Zamiast replikować się jako wolny krążący wirus, po prostu replikuje się, gdy komórka gospodarza się replikuje. W wyniku tego system odpornościowy organizmu nie jest informowany o obecności wirusa podczas tego okresu opóźnienia, co pozwala mu pozostać niezmienionym z pokolenia na pokolenie.
Podczas gdy HIV z pewnością nie jest jedynym patogenem wirusa znanym z tego, jego zdolność do ukrywania się sprawiła, że eradykacja jest prawie niemożliwa, co przeszkadza badaczom przez większą część 30 lat.
Obecnie naukowcy nie są nawet w pełni pewni stopnia penetracji prowirusowej. Badania przeprowadzone przez John Hopkins University w 2103 roku sugerują, że rezerwuary komórkowe niosące wirusa HIV mogą być aż 60 razy większe niż wcześniej sądzono.
Podczas gdy podejmowane są wysiłki w celu aktywacji i "wyrzucenia" wirusa z tych zainfekowanych komórek, okazało się, że niewielu środków jest w stanie osiągnąć poziomy aktywacji potrzebne do wykonania wyniszczającego lekarstwa.
Zrozumienie państwa Proviral
Z definicji prowirus jest materiałem genetycznym (genomem) wirusa, który jest zintegrowany z DNA zainfekowanej komórki gospodarza.
Istnieją dwa stany prowirusowe. Pierwszy to po prostu etap replikacji wirusa, gdy prowirus "przejmuje" kodowanie genetyczne komórki gospodarza - poprzez proces nazywany transkrypcją mRNA - i kieruje syntezą nowego wirusa, który następnie infekuje inne komórki gospodarza.
Nazywa się to infekcją produktywną.
Drugi to stan, w którym wirus nie aktywnie replikuje się, ale zamiast tego jest przenoszony biernie w DNA komórki gospodarza, gdy replikuje się z pokolenia na pokolenie. Nazywa się to infekcją utajoną , a komórki gospodarza zainfekowane prowirusami często określa się jako ukryte rezerwuary .
Utajona infekcja może nagle stać się produktywna w odpowiedzi na zmiany w środowisku gospodarza lub na zdrowie zainfekowanej osoby. W przypadku HIV często ma to miejsce, gdy terapia antyretrowirusowa zawodzi , albo z powodu rozwoju oporności lub suboptymalnego przylegania , i / lub gdy mechanizmy obronne są osłabione w wyniku infekcji.
Kiedy tak się stanie, "cichy" prowirus może nagle ulec aktywacji i rozpocząć ekspresję własnego genomu, wytwarzając nowego wirusa podczas zabijania komórki gospodarza.
Jednym z wyzwań związanych z projektowaniem szczepionek przeciw HIV jest określenie sposobów skutecznego zwalczania wirusa HIV w jego utajonym, prowirusowym stanie. Ponieważ HIV nie replikuje leku w postaci utajonej infekcji, leki przeciwretrowirusowe, które działają poprzez hamowanie replikacji wirusa, mają niewielki wpływ. Jako taki, wirus jest zasadniczo niewidoczny, może pozostać w ukryciu, nawet jeśli twarz całkowicie tłumiąca terapię przeciwretrowirusową .
Naukowcy badają obecnie sposoby aktywowania utajonych zbiorników za pomocą jednego lub więcej środków leczniczych. Jeśli się powiedzie, teoretycznie można zastosować inne strategie (terapeutyczne, immunologiczne) w celu wykorzenienia nowo wyeksponowanego wirusa HIV. Często określane jako "kick-kill", podejście może ostatecznie doprowadzić do udanego kandydata na szczepionkę i / lub strategii.
Wymowa: pro-VY-rus
Źródła:
Ho, Y .; i wsp., "Prowokacje nieindukowane kompetentne do replikacji w utajonym zbiorniku zwiększają barierę dla wyleczenia HIV-1." Komórka. 2013; 155: 540-551.
Wu, Y. "Ekspresja genu HIV-1: wnioski z prowirusa i niezintegrowanego DNA". Retrovirology. 21 maja 2004 r .; 1 (13): doi: 10,1186 / 1742-4690-1-13.
Eisele, E. i Siciliano, R. "Przedefiniowanie wirusowych rezerwuarów, które zapobiegają eradykacji HIV-1." Odporność. 21 września 2012 r .; 37 (3): 377-388.
Ho, Y .; Shan, L .; Hosmane, N .; et al. "Kompetentne, nieindukowane prowokacje replikacyjne w barierach utajonego zbiornika zwiększą barierę do leczenia HIV-1". Komórka. 23 października 2013 r. 155 (3): 540-551.