NII OTSUSTAB HIV AKTIIVSEKS SAADA

Teadlased on leidnud molekulaarse mehhanismi, mis toetab HIV otsust jääda aktiivsesse või puhkeseisundisse. See võib viia uute raviviisideni, mis toimivad viiruse püsivas puhkeseisundis hoidmisel.

HIV-i otsustusprotsessi tundmaõppimine võib aidata meil selle vastu võidelda.

Uuring, mida juhib Gladstone'i instituutide meeskond San Franciscos, CA, ilmub ajakirjas nüüd avaldatud artiklis Kamber.

Tulemused võivad selgitada ka mujal bioloogias toimuvaid rakkude saatuse otsuseid - näiteks seda, kuidas tüvirakud otsustavad, kas nad jagunemisel jäävad tüvirakkudeks või eristuvad spetsiaalseteks rakkudeks, sealhulgas aju- või südamerakkudeks.

Vanemuuringu autor, prof. Leor S. Weinberger, Gladstone'i instituutide rakuülekande keskuse direktor, võrdleb protsessi sellega, kuidas me "panuseid maandame", kui otsustame finantsinvesteeringute osas.

Turu volatiilsuse eest kaitsmiseks võime paigutada mõned fondid potentsiaalselt kõrge tootlusega kõrge riskiga aktsiatesse ja ülejäänud madala riskitasemega madala tootlusega optsioonidesse.

"Samamoodi," selgitab ta, "HIV katab oma alused muutlikus keskkonnas, tekitades nii aktiivseid kui ka uinuvaid nakkusi."

HIV varjatud reservuaar

Inimorganismi sattudes sisestab HIV oma geneetilise materjali peremeesorganismi immuunrakkude DNA-sse. See võimaldab HIVil raku masinat sundida viirusest koopiaid tegema.

Mõned HIV-nakkusega immuunrakud lähevad uinuvasse või varjatud olekusse ega tekita uut viirust. HIV võib selles "varjatud veehoidlas" pikka aega peituda.

Praegune HIV-ravi on aktiivse viiruse hulga vähendamiseks kehas väga tõhus. Kuid nad ei suuda nii hästi toime tulla uinuva HIV-iga, mis võib taasaktiveeruda kohe, kui ravi on lõppenud. See on üks peamisi põhjusi, miks me ei saa veel HIV-i ravida.

Varasemas töös näitasid prof Weinberger ja tema kolleegid, et HIV latentsus pole "õnnetus", vaid tahtlik "ellujäämistaktika".

Taktika on „viiruse jaoks evolutsiooniliselt kasulik“, kuna kohtades, kus HIV esimest korda kehasse satub, pole selle sissetungimiseks palju immuunrakke ja kui ta tapaks need kõik täisaktiivsena, ei jääks nakkust edasi kanda.

HIV kasutab ära geeniekspressiooni müra

Pannes mõned rakud, kuhu ta tungib, varjatud seisundisse, tagab HIV, et aktiveerimine võib oodata, kuni need rakud on viidud koesse, kus on palju rohkem sihtrakke, tagades seeläbi suurema ellujäämisvõimaluse ja käimasoleva nakkuse.

Meeskond leidis, et HIV on võimeline tekitama aktiivse või uinuva seisundi, kasutades ära rakkudes esinevat normaalset nähtust, mida nimetatakse geeniekspressiooni juhuslikeks kõikumisteks.

Geeniekspressiooni juhuslike kõikumiste tõttu, mida teadlased nimetavad ka mürast, võivad kaks täpselt sama geneetilise koostisega rakku toota erinevas koguses sama valku. Erinevus võib olla piisav, et mõjutada raku funktsiooni ja saatust.

HIV väljendab oma geene peremeesrakus, kasutades mehhanismi, mida nimetatakse "alternatiivseks splaissimiseks", mis võimaldab tal viilutada oma geneetilist materjali ja koguda seda mitmesugustes viisides.

Ebaefektiivne geenide splaissimine

Oma uuringus täheldasid teadlased üksikuid HIV-i nakatunud rakke. Nad leidsid, et viirus kasutab juhusliku müra kontrollimiseks splaissingu tüüpi, et otsustada peremeesraku saatuse üle - kas olla aktiivne või uinunud.

"Leidsime," ütleb kaasauuringu autor dr Weikebergeri rühma teadur dr Maike Hansen, "et HIV kasutab müra kontrollimiseks eriti ebaefektiivset splaissingu vormi."

"Üllataval kombel tooks see mehhanism palju vähem aktiivset viirust, kui see tõhusalt toimiks," jätkab ta. Kuid näiliselt energiat raiskades ebaefektiivse protsessi kaudu, saab HIV tegelikult paremini kontrollida oma otsust jääda aktiivseks. "

Modelleerimise, geneetika ja pildistamise tööriistade abil suutis meeskond esmakordselt tuvastada splaissingu HIV-i elutsükli etapi.

Nad leidsid, et ebaefektiivne splaissing toimub mitte transkriptsiooni ajal - nagu varem arvati -, vaid pärast seda.

Transkriptsioon on protsess, mille käigus kopeeritakse DNA-s olevad juhised RNA-sse, et öelda rakumasinale, mida teha või milliseid valke teha.

Meeskond järeldab, et ebaefektiivne splaissimisprotsess on viiruse ellujäämise jaoks ülioluline ja selle tõhususe parandamine võib olla viis selle vastu võitlemiseks, hoides seda püsivalt varjatud olekus.