Αποκαλύφθηκε, έπειτα από πολλές προσπάθειες, η πανοπλία του HIV

Επιστήμονες κατάφεραν για πρώτη φορά να δημιουργήσουν ένα λεπτομερές μοριακό μοντέλο της «πανοπλίας» του ιού HIV του ΑIDS, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες θεραπείες.

Το «καψίδιο» του ιού το οποίο έχει σχήμα κώνου είναι εκείνο που προστατεύει το «φονικό πακέτο» γενετικού υλικού που κουβαλά εντός του έως ότου φθάσει η στιγμή της έκλυσής του εντός των ανθρώπινων κυττάρων. Το νέο επίτευγμα λοιπόν που αφορά την κατασκευή του πλήρους «χάρτη» του «καψιδίου» εκτιμάται ότι θα οδηγήσει τους ειδικούς στο να ανακαλύψουν τρόπους για να επιτεθούν… εκ των έσω στον ιό και να παρέμβουν στην ικανότητά του να πολλαπλασιάζεται μόλις εισέλθει στον ανθρώπινο οργανισμό.

Σύμφωνα με τη σχετική μελέτη των ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ και το Πανεπιστήμιο του Ιλινόι στην Ουρμπάνα-Σαμπέιν η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature», τα ευρήματα μπορούν να οδηγήσουν σε μια νέα οικογένεια φαρμάκων η οποία θα αποτελέσει μια εναλλακτική της κλασικής αντιρετροϊκής θεραπείας που έχει οδηγήσει σε ανθεκτικές μορφές του ιού ενώ συνδέεται και με σοβαρές παρενέργειες σε κάποιους ασθενείς.

Χρήση εξελιγμένων «όπλων»

Η ανάλυση της μοριακής δομής του «καψιδίου» του ιού κατέστη δυνατή μέσω της χρήσης ενός συνδυασμού εξελιγμένης μικροσκοπίας, λεπτομερούς ανάλυσης με ακτίνες Χ και ταχύτατων υπερυπολογιστών. Με αυτά τα «όπλα» οι ερευνητές κατάφεραν να εντοπίσουν την ακριβή θέση εκατομμυρίων ατόμων από τα οποία αποτελούνται οι 1.300 πρωτεΐνες που σχηματίζουν την ασυνήθιστη δομή του καψιδίου.

Παρότι το σχήμα του καψιδίου του HIV ήταν γνωστό στους επιστήμονες εδώ και αρκετά χρόνια, η συγκεκριμένη μελέτη είναι η πρώτη που αποκαλύπτει την ακριβή θέση των δομικών πρωτεΐνών που σχηματίζουν τον τρισδιάστατο κώνο.

«Το καψίδιο του ΗΙV διαθέτει δύο εντελώς αντίθετες ιδιότητες. Πρέπει αρχικώς να προστατεύσει το γενετικό υλικό που κουβαλά αλλά, μόλις ο ιός εισέλθει στο ανθρώπινο κύτταρο, πρέπει να εκλύσει το γενετικό αυτό υλικό» εξήγησε ο καθηγητής Κλάους Σούλτεν, που ήταν εκ των συγγραφέων της νέας μελέτης και προσέθεσε:«Αυτό πρέπει να συμβεί με πολύ καλό συγχρονισμό. Δεν πρέπει να γίνει ούτε πολύ γρήγορα, ούτε πολύ αργά. Σε αυτό το σημείο, όταν δηλαδή το καψίδιο ανοίγει, μπορούμε να παρέμβουμε καθώς η στιγμή του ανοίγματος του καψιδίου είναι ζωτικής σημασίας για τη δριμύτητα του ιού».

Η νέα ανάλυση αποκάλυψε ότι το κέλυφος του καψιδίου αποτελείται από μια μήτρα ταυτόσημων πρωτεϊνών που δημιουργούν ένα πολύπλοκο πλέγμα 200 εξαγώνων. Εξι πρωτεϊνικές υπο-ομάδες σχηματίζουν τις επίπεδες επιφάνειες του καψιδίου ενώ περίπου 12 πεντάγωνα, καθένα εκ των οποίων αποτελείται από πέντε υπο-ομάδες, σχηματίζουν τις στρογγυλεμένες γωνίες και τα άκρα του καψιδίου.

Προς νέες θεραπείες

Η επικεφαλής της μελέτης, δρ Πέιτζουν Ζανγκ από το Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ σημείωσε ότι «το καψίδιο είναι πολύ σημαντικό για την αντιγραφή του ΗΙV. Ετσι το να γνωρίζουμε λεπτομερώς τη δομή του μπορεί να μας οδηγήσει σε νέα φάρμακα που θα θεραπεύουν ή και θα προλαμβάνουν τη λοίμωξη από τον ιό. Η συγκεκριμένη προσέγγιση μπορεί να προσφέρει μια αποτελεσματική εναλλακτική στις υπάρχουσες θεραπείες οι οποίες δρουν στοχεύοντας συγκεκριμένα ένζυμα αλλά συνδέονται με ανθεκτικότητα στα φάρμακα εξαιτίας του υψηλού ρυθμού μετάλλαξης του ιού».

Η δρ Ζανγκ διευκρίνισε ότι, όπως αποκάλυψε το νέο μοριακό μοντέλο «το καψίδιο του HIV είναι πολύ ευαίσθητο σε μεταλλάξεις. Ετσι αν μπορέσουμε να παρέμβουμε στις δομές του, θα παρέμβουμε και στη λειτουργία του. Το καψίδιο πρέπει, υπό φυσιολογικές συνθήκες, να μένει ανέπαφο προκειμένου να προστατεύει το γενετικό υλικό του ιού και να του επιτρέπει να εισέρχεται στα ανθρώπινα κύτταρα. Αν αναπτύξουμε φάρμακα που θα προκαλούν προβλήματα στη λειτουργία του πιθανώς θα σταματήσουμε και τον πολλαπλασιασμό του ιού».

Βήμα Science

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ