Η χαρτογράφηση της αναπαραγωγής του ιού μας βοηθά να αναπτύξουμε τα φάρμακα για το HIV
Η κατανόηση του κύκλου ζωής του HIV έχει καταστήσει δυνατή την ανάπτυξη των φαρμάκων που χρησιμοποιούμε για τη θεραπεία της νόσου. Μας επιτρέπει να εντοπίσουμε τον τρόπο με τον οποίο ο ιός δημιουργεί αντίγραφα του εαυτού του, τα οποία με τη σειρά του μας επιτρέπουν να αναπτύξουμε τρόπους να εμποδίσουμε (ή να εμποδίσουμε) αυτή τη διαδικασία.
Ο κύκλος ζωής του ΗIV χωρίζεται τυπικά σε έξι διακριτά στάδια, από την προσκόλληση του ιού στο κύτταρο ξενιστή μέχρι την εκδήλωση νέων ελεύθερων κυκλοφορούντων ιοσωματίων του ιού HIV ( εικόνα ).
Viral Attachment
Μόλις ο HIV εισέλθει στο σώμα (συνήθως μέσω της σεξουαλικής επαφής, της έκθεσης στο αίμα ή της μετάδοσης από τη μητέρα σε παιδί), αναζητά ένα κύτταρο ξενιστή για αναπαραγωγή. Ο ξενιστής στην περίπτωση είναι το Τ4 κύτταρο CD4 που χρησιμοποιείται για να σηματοδοτήσει μια ανοσολογική άμυνα.
Για να μολυνθεί το κύτταρο, πρέπει να προσκολληθεί μέσω ενός συστήματος τύπου lock-and-kay. Τα πλήκτρα είναι πρωτεΐνες στην επιφάνεια του HIV που προσκολλώνται σε συμπληρωματική πρωτεΐνη στο κύτταρο CD4 πολύ στον τρόπο που ένα κλειδί ταιριάζει σε μια κλειδαριά. Αυτό είναι αυτό που είναι γνωστό ως ιογενής προσκόλληση .
Ιογενής προσκόλληση που παρεμποδίζεται από ένα φάρμακο κατηγορίας αναστολέων εισόδου που ονομάζεται Selzentry (maraviroc) .
Δέσμευση και σύντηξη
Αφού συνδεθεί με το κύτταρο, το Ηΐν εγχέει δικές του πρωτεΐνες μέσα στα κυτταρικά υγρά (κυτταρόπλασμα) του Τ-κυττάρου. Αυτό προκαλεί σύντηξη της κυτταρικής μεμβράνης στο εξωτερικό περίβλημα του Ηΐν. Αυτό είναι το στάδιο που γνωρίζουμε ως ιογενή σύντηξη . Με τη συγχώνευση, ο ιός μπορεί να εισέλθει στο κύτταρο.
Ένα ενέσιμο φάρμακο που ονομάζεται Fuzeon (enfurvitide) μπορεί να επηρεάσει τη σύντηξη του ιού.
Ανίχνευση ιών
Ο HIV χρησιμοποιεί το γενετικό υλικό του (RNA) για να αναπαράγει με αεροπειρατεία της γενετικής μηχανής του κυττάρου ξενιστή. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να απομακρύνει πολλαπλά αντίγραφα του ίδιου. Η διαδικασία, αποκαλούμενη ιική επικάλυψη , απαιτεί να διαλύεται η προστατευτική επικάλυψη που περιβάλλει το RNA. Χωρίς αυτό το βήμα, η μετατροπή του RNA στο DNA (τα δομικά στοιχεία για έναν νέο ιό) δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί.
Μεταγραφή και Μετάφραση
Μόλις στο κύτταρο, το μονοκλωνικό RNA του HIV πρέπει να μετατραπεί στο δίκλωνο DNA. Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια του ενζύμου που ονομάζεται αντίστροφη μεταγραφάση .
Η αντίστροφη μεταγραφάση χρησιμοποιεί δομικές μονάδες από το Τ-κύτταρο για να μεταγράψει κυριολεκτικά το γενετικό υλικό με αντίστροφο τρόπο: από το RNA στο DNA. Μόλις μετατραπεί το DNA, η γενετική μηχανή έχει την κωδικοποίηση που απαιτείται για την πραγματοποίηση του ιικού αναδιπλασιασμού.
Τα φάρμακα που ονομάζονται αναστολείς ανάστροφης μεταγραφάσης μπορούν να μπλοκάρουν πλήρως αυτή τη διαδικασία. Τρεις τύποι φαρμάκων, οι αναστολείς της νουκλεοσιδικής ανάστροφης μεταγραφάσης (NRTIs), οι αναστολείς νουκλεοτιδικής μεταγραφάσης (NtRTIs) και οι μη νουκλεοσιδικοί αναστολείς της ανάστροφης μεταγραφάσης (NNRTIs), περιέχουν ελαττωματικές απομιμήσεις των πρωτεϊνών που εισάγονται στο αναπτυσσόμενο DNA. Με αυτόν τον τρόπο, η δίκλωνη αλυσίδα DNA δεν μπορεί να σχηματιστεί πλήρως και η αναπαραγωγή μπλοκαριστεί.
Η ρετροβίρη (ζιδοβουδίνη), το Ziagen (abacavir), το Sustiva (efavirenz) και το Viread (tenofovir) είναι μερικοί από τους αναστολείς της ανάστροφης μεταγραφάσης που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θεραπεία του HIV.
Ενσωμάτωση
Προκειμένου ο ιός HIV να πειραματιστεί στον γενετικό μηχανισμό του κυττάρου ξενιστή, πρέπει να ενσωματώσει το νεοσύστατο DNA στον πυρήνα του κυττάρου. Τα φάρμακα που ονομάζονται αναστολείς ιντεγκράσης είναι πολύ ικανά να εμποδίσουν το στάδιο ενσωμάτωσης εμποδίζοντας το ένζυμο ιντεγκράσης που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά του γενετικού υλικού.
Το Isentress (ratelgraviv), το Tivicay (dolutegravir) και το Vitekta (elvitegravir) είναι τρεις κοινώς αναφερόμενοι αναστολείς ιντεγκράσης.
Συνέλευση
Μόλις ολοκληρωθεί η ενσωμάτωση, ο ιός HIV πρέπει να κατασκευάζει μπλοκ πρωτεϊνών που χρησιμοποιεί για τη συναρμολόγηση νέου ιού. Το κάνει με το ένζυμο πρωτεάσης, το οποίο βγάζει πρωτεΐνες σε μικρότερο κομμάτι και στη συνέχεια συναρμολογεί τα κομμάτια σε νέα, πλήρως σχηματισμένα HIV virions.
Μια κατηγορία φαρμάκων που ονομάζονται αναστολείς πρωτεάσης μπορεί να εμποδίσει αποτελεσματικά τη διαδικασία συναρμολόγησης . Το Tbese περιλαμβάνει φάρμακα όπως το Prezista (δαρουναβίρη) και το Reyataz (atazanavir).
Ρήξη και φρενίτιδα
Ένα από τα βιριόνια συναρμολογούνται, περνούν από το τελικό στάδιο στο οποίο οι ώριμοι βιριόνες κυριολεκτικά βγαίνουν από το μολυσμένο κύτταρο ξενιστή.
Αφού τεθούν σε ελεύθερη κυκλοφορία, αυτά τα βιριόνια συνεχίζουν να μολύνουν άλλο κύτταρο ξενιστή και αρχίζουν ξανά τον κύκλο αναδιπλασιασμού.
Δεν υπάρχουν φάρμακα που να αποτρέπουν τη διαδικασία ωρίμανσης και εκβλάστησης .