ЕТО КАК ХИВ РЕШАВА ДА СТАНЕ АКТИВЕН

Изследователите са открили молекулярния механизъм, който подкрепя решението на ХИВ да остане в активно или неактивно състояние. Това може да доведе до нови терапии, които работят, като поддържат вируса в постоянно неактивно състояние.

Научаването за процеса на вземане на решения за ХИВ може да ни помогне да се борим с него.

Проучването, ръководено от екип от Институтите на Гладстоун в Сан Франциско, Калифорния, включва статия, публикувана в списанието Клетка.

Констатациите могат също да обяснят решенията за съдбата на клетките, които се случват другаде в биологията - например как стволовите клетки решават дали да останат като стволови клетки или да се диференцират в специализирани клетки, включително мозъчни или сърдечни клетки, когато се разделят.

Старшият автор на изследването проф. Леор С. Вайнбергер, директор на Центъра за клетъчни вериги в Институтите в Гладстоун, оприличава процеса на това как „хеджираме залозите си“, когато вземаме решения за финансови инвестиции.

За да „предпазим от нестабилност на пазара“, можем да изберем да поставим част от фондовете във високорискови акции с потенциално висока доходност, а останалите в нискорискови опции с ниска доходност.

"По същия начин," обяснява той, "ХИВ покрива своите основи в летлива среда, като генерира както активни, така и спящи инфекции."

ХИВ латентен резервоар

След като попадне в човешкото тяло, ХИВ вмъква генетичния си материал в ДНК на имунните клетки „гостоприемник“. Правейки това позволява на ХИВ да принуди клетъчната техника да прави копия на вируса.

Въпреки това, някои заразени с HIV имунни клетки преминават в латентно или латентно състояние и няма да създадат нов вирус. ХИВ може да се скрие в този „скрит резервоар“ за дълго време.

Настоящите лечения за ХИВ са много ефективни при намаляване на количеството активен вирус в организма. Те обаче не са толкова добри в справянето със спящия ХИВ, който може да се активира веднага след спиране на лечението. Това е една от основните причини, че все още не можем да излекуваме ХИВ.

В предишната си работа проф. Вайнбергер и колегите му показаха, че латентността на ХИВ „не е случайност“, а преднамерена „тактика за оцеляване“.

Тактиката е „еволюционно изгодна за вируса“, тъй като в местата, където ХИВ за първи път попада в тялото, няма много имунни клетки, за да може той да нахлуе, и ако ги убие, като е напълно активен, няма да има останали носят инфекцията.

ХИВ експлоатира „генен експресионен шум“

Поставяйки някои от клетките, които нахлува, в латентно състояние, ХИВ гарантира, че активирането може да изчака, докато тези клетки бъдат пренесени в тъкан, където има много повече целеви клетки, като по този начин осигурява по-голям шанс за оцеляване и продължаваща инфекция.

Екипът установи, че ХИВ е в състояние да генерира активно или неактивно състояние, като се възползва от нормално явление вътре в клетките, което се нарича „случайни колебания в генната експресия“.

Поради случайни колебания в генната експресия, която учените наричат още „шум“, две клетки с абсолютно еднакъв генетичен състав могат да произвеждат различни количества от един и същ протеин. Разликата може да бъде достатъчна, за да повлияе на „функцията и съдбата на клетката“.

ХИВ изразява своите гени в клетката гостоприемник, използвайки механизъм, наречен „алтернативно сплайсинг“, който му позволява да нарязва генетичния си материал и да го сглобява в различни подредби.

Неефективно генно сплайсинг

В своето проучване изследователите наблюдават отделни клетки, заразени с ХИВ. Те открили, че вирусът използва вид сплайсинг, за да контролира случаен шум, за да реши съдбата на клетката гостоприемник - дали да бъде активен или неактивен.

„Установихме, казва авторът на съвместното изследване д-р Майке Хансен, изследовател от групата на проф. Вайнбергер, че ХИВ използва особено неефективна форма на снаждане, за да контролира шума.“

„Изненадващо, ако работи ефективно - продължава тя, - този механизъм би произвел много по-малко активен вирус. Но като изглежда, че губи енергия чрез неефективен процес, ХИВ всъщност може по-добре да контролира решението си да остане активен. “

С помощта на инструменти за моделиране, генетика и образи, екипът успя за първи път да идентифицира етапа в жизнения цикъл на ХИВ, в който е настъпило снаждането.

Те откриха, че неефективното сплайсинг се случва не по време на транскрипцията - както се смяташе по-рано - а след нея.

Транскрипцията е процес, чрез който инструкциите, съхранявани в ДНК, се копират в РНК, за да се каже на клетъчните машини какво да правят или кои протеини да правят.

Екипът заключава, че наличието на неефективен процес на сплайсинг е жизненоважно за оцеляването на вируса и че подобряването на неговата ефективност може да бъде начин да го победите, като го поддържате постоянно в латентно състояние.