TĀ HIV IZLEMJ KĻŪT AKTĪVS

Pētnieki ir atklājuši molekulāro mehānismu, kas pamato HIV lēmumu palikt aktīvā vai miera stāvoklī. Tas var izraisīt jaunu terapiju, kas darbojas, saglabājot vīrusu pastāvīgi miega stāvoklī.

Uzzinot par HIV lēmumu pieņemšanas procesu, mēs varam palīdzēt pret to cīnīties.

Pētījums, kuru vadīja Gladstone institūtu komanda Sanfrancisko, Kalifornijā, ir iekļauts žurnālā publicētajā dokumentā. Šūna.

Atzinumi var arī izskaidrot lēmumus par šūnu likteni, kas notiek citur bioloģijā - piemēram, kā cilmes šūnas izlemj, vai sadaloties tās paliek kā cilmes šūnas vai diferencējas specializētās šūnās, ieskaitot smadzeņu vai sirds šūnas.

Vecākais pētījuma autors profesors Leors S. Veinbergers, Gladstonas institūtu Šūnu aprites centra direktors, procesu pielīdzina tam, kā mēs “ierobežojam savas likmes”, pieņemot lēmumus par finanšu ieguldījumiem.

Lai “pasargātu no tirgus svārstībām”, mēs varam izvēlēties dažus fondus izvietot augsta riska akcijās ar potenciāli augstu ienesīgumu, bet pārējos - ar zemu risku un zemu ienesīgumu.

"Līdzīgi," viņš paskaidro, "HIV pārklāj savas bāzes nestabilā vidē, radot gan aktīvas, gan pasīvās infekcijas."

HIV latentais rezervuārs

Kad tas nonāk cilvēka ķermenī, HIV ievieto savu ģenētisko materiālu “saimniekorganisma” imūnšūnu DNS. Tas ļauj HIV piespiest šūnas mehānismus izgatavot vīrusa kopijas.

Tomēr dažas ar HIV inficētās imūnās šūnas nonāk pasīvā vai latentā stāvoklī un neradīs jaunu vīrusu. HIV var slēpties šajā “latentajā rezervuārā” uz ilgu laiku.

Pašreizējā HIV ārstēšana ir ļoti efektīva, lai samazinātu aktīvā vīrusa daudzumu organismā. Tomēr viņi nav tik labi, lai cīnītos ar neaktīvo HIV, kas var atjaunoties, tiklīdz ārstēšana tiek pārtraukta. Tas ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc mēs vēl nevaram izārstēt HIV.

Iepriekšējā darbā profesors Veinbergers un viņa kolēģi parādīja, ka HIV latentums “nav nejaušība”, bet apzināta “izdzīvošanas taktika”.

Taktika ir “evolucionāri izdevīga vīrusam”, jo vietās, kur HIV vispirms nonāk organismā, nav daudz imūnšūnu, lai tas varētu iebrukt, un, ja tas visas nogalinātu, būdams pilnībā aktīvs, tad vairs nepaliktu turpināt infekciju.

HIV izmanto “gēnu ekspresijas troksni”

Novietojot dažas šūnas, kurās tas iebrūk, latentā stāvoklī, HIV nodrošina, ka aktivācija var gaidīt, līdz šīs šūnas tiek nogādātas audos, kur ir daudz vairāk mērķa šūnu, tādējādi nodrošinot lielāku izdzīvošanas iespēju un notiekošu infekciju.

Komanda atklāja, ka HIV spēj radīt aktīvu vai miega stāvokli, izmantojot normālu parādību šūnās, ko sauc par “nejaušām gēnu ekspresijas svārstībām”.

Gēnu ekspresijas nejaušu svārstību dēļ, ko zinātnieki sauc arī par “troksni”, divas šūnas ar tieši tādu pašu ģenētisko sastāvu var ražot dažādus tā paša proteīna daudzumus. Atšķirība var būt pietiekama, lai ietekmētu šūnu “funkciju un likteni”.

HIV izsaka gēnus saimniekšūnā, izmantojot mehānismu, ko sauc par “alternatīvo savienošanu”, kas ļauj sadalīt savu ģenētisko materiālu un savākt to dažādos veidos.

Neefektīva gēnu savienošana

Pētījumā pētnieki novēroja atsevišķas ar HIV inficētas šūnas. Viņi atklāja, ka vīruss izmanto veida savienošanu, lai kontrolētu nejaušu troksni, lai izlemtu saimniekšūnas likteni - būt aktīvai vai pasīvai.

"Mēs atklājām," saka pirmā pētījuma autore Dr. Maike Hansen, prof. Veinbergera grupas pētniece, "ka HIV trokšņa kontrolei izmanto īpaši neefektīvu savienošanas veidu."

"Pārsteidzoši, ja tas darbotos efektīvi," viņa turpina, "šis mehānisms radītu daudz mazāk aktīvu vīrusu. Bet, šķietami tērējot enerģiju neefektīvā procesā, HIV faktiski var labāk kontrolēt savu lēmumu palikt aktīvam. ”

Ar modelēšanas, ģenētikas un attēlveidošanas rīku palīdzību komanda pirmo reizi varēja noteikt HIV dzīves cikla posmu, kurā notika savienošana.

Viņi atklāja, ka neefektīva savienošana notiek nevis transkripcijas laikā - kā domāja iepriekš -, bet pēc tās.

Transkripcija ir process, kurā DNS turētās instrukcijas tiek kopētas RNS, lai šūnu mašīnām teiktu, kas jādara vai kuras olbaltumvielas jāveido.

Komanda secina, ka neefektīvs savienošanas process ir vitāli svarīgs vīrusa izdzīvošanai un ka tā efektivitātes uzlabošana varētu būt veids, kā to pārvarēt, pastāvīgi turot to latentā stāvoklī.