Kartlegging av viral replikasjon hjelper oss med å utvikle HIV-stoffer
Forståelse av HIV-syklusen har gjort det mulig å utvikle stoffene vi bruker til å behandle sykdommen. Det tillater oss å identifisere hvordan viruset gjør kopier av seg selv, noe som igjen gjør at vi kan utvikle måter å blokkere (eller hemme) den prosessen.
HIV-livssyklusen er vanligvis delt inn i seks forskjellige stadier, fra vedlegget av viruset til vertscellen til spirende av nye, fritt sirkulerende hiv virioner ( bildet ).
Viral Attachment
Når HIV kommer inn i kroppen (vanligvis gjennom seksuell kontakt, blod eksponering eller overføring fra barn til barn), søker den en vertscelle for å reprodusere. Verten i saken er CD4 T-cellen som brukes til å signalisere et immunforsvar.
For å infisere cellen må den festes ved hjelp av et lock-and-kay type system. Nøklene er proteiner på overflaten av HIV som fester seg til gratis protein på CD4-cellen, mye i måten en nøkkel passer inn i en lås. Dette er det som kalles viral vedlegg .
Viral vedlegg og blokkert av et medisinsk preparat med hemmer-klassen Selzentry (maraviroc) .
Binding og Fusion
Når en gang er festet til cellen, injiserer HIV seg selv egne proteiner i cellevæskene (cytoplasma) til T-cellen. Dette fører til en fusjon av cellemembranen til den ytre konvolutten til HIV. Dette er scenen kjent som viral fusion. En smeltet, viruset kan komme inn i cellen.
Et injiserbart legemiddel kalt Fuzeon (enfurvitide) er i stand til å forstyrre viral fusjon.
Viral Uncoating
HIV bruker sitt genetiske materiale (RNA) til å reprodusere ved å kapre den genetiske maskinen til vertscellen. Ved å gjøre det kan det koble ut flere kopier av seg selv. Prosessen, kalt viral uncoating , krever at det beskyttende belegg som omgir RNA må oppløses. Uten dette trinnet kan konverteringen av RNA til DNA (byggeblokkene for et nytt virus) ikke finne sted.
Transkripsjon og oversettelse
En gang i cellen må det enkeltstrengede RNA av HIV omdannes til dobbeltstrenget DNA. Det oppnår dette ved hjelp av enzymet kalt revers transkriptase .
Omvendt transkriptase bruker byggeklosser fra T-cellen for å bokstavelig talt transkribe det genetiske materialet i revers: fra RNA til DNA. Når det er blitt konvertert DNA, har den genetiske maskinen kodingen som trengs for å virke viral replikasjon.
Narkotika kalt revers transkriptase hemmere kan blokkere denne prosessen helt. Tre typer medikament, nukleosid revers transkriptasehemmere (NRTI), nukleotidtranscriptasehemmere (NtRTIs) og ikke-nukleosid revers transkriptasehemmere (NNRTIs), inneholder defekte imitasjoner av proteinene som setter seg inn i det utviklende DNA. Ved å gjøre det kan den dobbelstrengede DNA-kjeden ikke fullt ut dannes, og replikering er blokkert.
Retrovir (zidovudin), Ziagen (abacavir), Sustiva (efavirenz) og Viread (tenofovir) er bare noen av revers transkriptasehemmere som vanligvis brukes til å behandle HIV.
Integrering
For at HIV skal kapre vertscellens genetiske maskineri, må den integrere det nydannede DNA i cellens kjerne. Legemidler som kalles integrasehemmere, er i stand til å blokkere integrasjonsstadiet ved å blokkere integrasenzymet som brukes til å overføre det genetiske materialet.
Isentress (ratelgraviv), Tivicay (dolutegravir) og Vitekta (elvitegravir) er tre vanlig foreskrevne integrasehemmere.
montering
Når integrering har skjedd, må HIV produsere proteinbyggeblokker som den bruker til å samle nytt virus. Det gjør det med proteaseenzymet, som hugger protein i mindre bit og deretter monterer bitene i nye, fullt dannede HIV virioner.
En klasse med legemidler som kalles proteasehemmere, kan effektivt blokkere montasjeprosessen . Tebese inkluderer slike legemidler som Prezista (darunavir) og Reyataz (atazanavir).
Modning og budding
En virionene er satt sammen, de går gjennom det siste stadiet der de modne virionene bokstavelig talt knopper fra den infiserte vertscellen.
Når de er sluppet i fri sirkulasjon, fortsetter disse virioner å infisere andre vertsceller og begynne replikasjons syklusen igjen.
Det finnes ingen stoffer som kan forhindre modning og spirende prosess .