ХИВ ТАКО ОДЛУЧУЈЕ ДА СЕ АКТИВИРА

Истраживачи су открили молекуларни механизам који подупире одлуку ХИВ-а да остане у активном или успаваном стању. То може довести до нових терапија које делују одржавањем вируса у трајно неактивном стању.

Учење о процесу доношења одлука о ХИВ-у могло би нам помоћи да се боримо против њега.

Студија, коју је водио тим са Института Гладстоне из Сан Франциска, ЦА, налази се у раду који је сада објављен у часопису Ћелија.

Налази такође могу објаснити одлуке о судбини ћелија које се дешавају било где другде у биологији - на пример, како матичне ћелије одлучују да ли ће остати као матичне ћелије или ће се диференцирати у специјализоване ћелије, укључујући мождане или срчане ћелије, када се деле.

Виши аутор студије, проф. Леор С. Веинбергер, директор Центра за ћелијске склопове на Гладстоне институтима, упоређује поступак са начином на који се „хеџирамо“ када доносимо одлуке о финансијским улагањима.

Да бисмо „заштитили од нестабилности на тржишту“, могли бисмо да одлучимо да неке фондове ставимо у високо ризичне акције са потенцијално високим приносима, а остатак у опције са ниским ризиком и ниским приносом.

„Слично томе“, објашњава он, „ХИВ покрива своје базе у нестабилном окружењу генеришући и активне и успаване инфекције.“

ХИВ латентни резервоар

Једном када уђе у људско тело, ХИВ убацује свој генетски материјал у ДНК имуних ћелија „домаћина“. То на овај начин омогућава ХИВ-у да присили машинерију ћелије да прави копије вируса.

Међутим, неке имунолошке ћелије заражене ХИВ-ом прелазе у успавано или латентно стање и неће створити нови вирус. ХИВ се може дуго скривати у овом „латентном резервоару“.

Тренутни третмани против ХИВ-а су високо ефикасни у смањењу количине активног вируса у телу. Међутим, нису толико добри у сузбијању успаваног ХИВ-а, који се може поново активирати чим лечење престане. То је један од главних разлога што још увек не можемо излечити ХИВ.

У претходном раду, проф. Веинбергер и његове колеге показали су да кашњење са ХИВ-ом „није случајно“, већ намерна „тактика преживљавања“.

Тактика је „еволуцијски корисна за вирус“, јер на местима где ХИВ први пут уђе у тело, нема много имуних ћелија да би могао да нападне, и ако би их све убио потпуно активним, не би преостало више пренијети инфекцију.

ХИВ експлоатише „буку експресије гена“

Стављањем неких ћелија које нападају у латентно стање, ХИВ осигурава да активација може сачекати док се те ћелије не пренесу у ткиво где има много више циљних ћелија, обезбеђујући тако веће шансе за преживљавање и трајну инфекцију.

Тим је открио да је ХИВ способан да генерише активно или успавано стање користећи предност нормалног феномена унутар ћелија који се назива „случајне флуктуације у експресији гена“.

Због случајних флуктуација у експресији гена, коју научници називају и „буком“, две ћелије са потпуно истим генетским саставом могу да произведу различите количине истог протеина. Разлика може бити довољна да утиче на „функцију и судбину ћелије“.

ХИВ изражава своје гене унутар ћелије домаћина користећи механизам који се назива „алтернативно спајање“, што му омогућава да исече свој генетски материјал и састави га у различите аранжмане.

Неефикасно спајање гена

У својој студији истраживачи су посматрали појединачне ћелије заражене ХИВ-ом. Открили су да вирус користи врсту спајања за контролу случајног шума како би одредио судбину ћелије домаћина - да ли ће бити активан или неактиван.

„Открили смо“, каже аутор ко-прве студије др Маике Хансен, истраживач у групи проф. Веинбергер-а, „да ХИВ користи посебно неефикасан облик спајања за контролу буке.“

„Изненађујуће, ако би радио ефикасно“, наставља она, „овај механизам би произвео много мање активног вируса. Али, наизглед трошећи енергију кроз неефикасан процес, ХИВ заправо може боље контролисати своју одлуку да остане активан. “

Уз помоћ модела, генетике и алата за снимање, тим је први пут успео да идентификује фазу у животном циклусу ХИВ-а у којој је дошло до спајања.

Открили су да се неефикасно спајање дешава не током транскрипције - како се раније мислило - већ након ње.

Транскрипција је поступак кроз који се упутства која се налазе у ДНК копирају у РНК како би се ћелијским машинама рекло шта да раде или које протеине да направе.

Тим закључује да је неефикасан поступак спајања пресудан за преживљавање вируса и да би побољшање његове ефикасности могло бити начин да се он победи држањем трајно у латентном стању.