HIV: proteina ludzka chroni komórki przed wirusem

Pewna proteina ludzka, nazwana SAMHD1, która jest obecna w niektórych komórkach układu immunitarnego, nie pozwala wirusowi odpowiedzialnemu za AIDS na replikowanie się. Dokonuje tego poprzez pozbawianie go elementów niezbędnych mu do reprodukcji: dNTP. Badacze spodziewają się teraz, że zasada ta, którą można również przełożyć na inne wirusy, pozwoli na stworzenie terapii mających na celu co najmniej spowolnienie postępowania choroby.

AIDS odpowiada ostatniemu stadium infekcji HIV. W czasie tej fazy, układ odpornościowy ofiary jest już całkowicie nieskuteczny z powodu niszczycielskiej działalności wirusa, który atakuje limfocyty T4. Komórki te są niezbędne do koordynowania odpowiedzi odpornościowej. W ten sposób, organizm zarażony HIV staje się niezdolny do obrony przeciwko tego typu agresji.

Wielu naukowców więc pochyla się nad tą kwestią, próbując znaleźć sposoby na zapobieganie przenikaniu wirusa HIV do komórek. Na przykład, w 2011 roku, badania przeprowadzone przez naukowców francuskich z uniwersytetu w Montpellier, które zostały przedstawione w naukowym przeglądzie Nature, wykazały, że istnieje pewna szczególna ludzka proteina.

Proteina ta zyskała miano SAMHD1. Znajdujemy ją w komórkach odpornościowych, takich jak makrofagi, a także w komórkach dendrytycznych. Proteina ta jest w stanie zapobiegać skażeniu komórek przez wirusa HIV-1. Mechanizmy, które się za tym kryją, właśnie zostały poznane i zrozumiane, a także szczegółowo przedstawione w naukowym przeglądzie Nature Immunology.

Badania te zostały przeprowadzone przez tę samą ekipę badawczą, tym razem wspieraną przez inne laboratoria francuskie oraz amerykańskie.

Kiedy wirus HIV zaraża komórkę, zaczyna ją wykorzystywać, aby się namnażać. Ponieważ jest to wirus RNA, posługuje się on pewnym enzymem, odwrotną trankryptazą, aby utworzyć wirusowy fragment DNA. Machineria komórkowa następnie ten DNA odczyta i przepiszego go w RNA, ale w bardzo wielu egzemplarzach.

W ten sposób wirus RNA się namnaża. W czasie przejścia z RNA do DNA, potrzebne są dNTP, składniki budulcowe baz DNA. Proteina SAMHD1 niszczy w rzeczywistości właśnie te składniki budulcowe poprzez reakcję hydrolizy. Pozbawiony swoich niezbędnych zasobów, wirus HIV nie może się namnażać.

Uśpiony wirus HIV może mutować z czasem

Ta właściwość ma swoje zalety, ale może mieć również swoje wady. Wirus HIV posługiwałby się komórkami dendrytycznymi i makrofagami, aby uchronić się przed lekarstwami, które mają go zniszczyć. Pozostawałby w uśpieniu i miałby czas, żeby mutować, aby znaleźć sposób na uciszenie proteiny SAMHD1 i na ponowne podjęcie swojego cyklu infekcyjnego.

I właśnie do takiego podstępnego działania zdolne są szczepy wirusa HIV-2 (mniej częste i mniej zaraźliwe) oraz wirus SIV (u małp), przy pomocy proteiny nazwanej Vpx, czyli viral proteine X, która degraduje proteinę SAMHD1.

W rzeczywistości, mamy tutaj do czynienia z prawdziwymi zawodami między wirusem a jego gospodarzem-komórką. Logiczne jest odnalezienie takiego mechanizmu protekcji w komórkach typu makrofagi.

Komórki te zjadają dosłownie niebezpieczne organizmy, i organizmy patogenne nie mogłyby posługiwać się machinerią komórkową, aby się replikować, jak wyjaśnia Baek Kim, jeden z autorów badania. Same makrofagi nie potrzebują dNTP, ponieważ one się nie replikują. Dysponują więc one proteiną SAMHD1, która jest niezbędna do pozbycia się elementów koniecznych wirusowi do proliferacji.

Proteina SAMHD1 bezpieczna dla wszystkich komórek?

Jednakże, nie znamy jeszcze skutków proteiny SAMHD1 dla innych komórek organizmu, które muszą się replikować i które potrzebują w związku z tym słynnych już fragmentów dNTP, aby utworzyć nową molekułę DNA dla komórki-córki.

Badacze spodziewają się, że uda się mimo wszystko działać wbrew infekcji i zmniejszyć ilość dNTP w komórkach, które może zaatakować wirus. Jeżeli nie uda się zapobiec postępowaniu choroby, to może chociaż uda się ją spowolnić w ten sposób, nie kryją swoich nadziei naukowcy.

Odkrycie to może zresztą nie ograniczać się tylko i wyłącznie do wirusa HIV. Inne wirusy bowiem posługują się takimi samymi mechanizmami, aby się namnażać, a więc mogą być również namierzane przez inne terapie, posługujące się tym samym mechanizmem działania.

Ale, na pewno takie terapie nie będą dostępne już od jutra, trzeba jeszcze długo poczekać, zanim badaczom uda się stworzyć coś konkretnego, skutecznego i pewnego.