La mappatura della replicazione virale ci aiuta a sviluppare farmaci anti-HIV
Comprendere il ciclo di vita dell'HIV ha permesso di sviluppare i farmaci che usiamo per curare la malattia. Ci permette di identificare come il virus fa copie di se stesso, che a sua volta ci permettono di sviluppare modi per bloccare (o inibire) quel processo.
Il ciclo di vita dell'HIV è tipicamente diviso in sei fasi distinte, dall'attaccamento del virus alla cellula ospite al germogliamento di nuovi virioni dell'HIV circolanti liberi ( nella foto ).
Attaccamento virale
Una volta che l'HIV entra nel corpo (tipicamente attraverso il contatto sessuale, l'esposizione del sangue o la trasmissione da madre a figlio), cerca una cellula ospite per riprodursi. L'host nel caso è la cellula T CD4 usata per segnalare una difesa immunitaria.
Al fine di infettare la cellula, deve collegarsi tramite un sistema di tipo lock-and-kay. I tasti sono proteine sulla superficie dell'HIV che si attaccano alla proteina complementare sulla cellula CD4 molto nel modo in cui una chiave si inserisce in una serratura. Questo è ciò che è noto come attaccamento virale .
Attaccamento virale bloccato da un farmaco di classe inibitore dell'ingresso chiamato Selzentry (maraviroc) .
Legame e fusione
Una volta collegato alla cellula, l'HIV inietta le proprie proteine nei fluidi cellulari (citoplasma) della cellula T. Ciò causa una fusione della membrana cellulare con l'involucro esterno dell'HIV. Questo è lo stadio noto come fusione virale . Uno fuso, il virus è in grado di entrare nella cellula.
Un farmaco iniettabile chiamato Fuzeon (enfurvitide) è in grado di interferire con la fusione virale.
Virale Uncoating
L'HIV usa il suo materiale genetico (RNA) per riprodursi dirottando la macchina genetica della cellula ospite. In tal modo, può sfornare più copie di se stesso. Il processo, chiamato uncoating virale , richiede che il rivestimento protettivo che circonda l'RNA deve essere sciolto. Senza questo passaggio, la conversione di RNA in DNA (i componenti di un nuovo virus) non può aver luogo.
Trascrizione e traduzione
Una volta nella cellula, l'RNA dell'HIV a singolo filamento deve essere convertito nel DNA a doppio filamento. Compie questo con l'aiuto dell'enzima chiamato transcriptasi inversa .
La trascrittasi inversa usa blocchi elementari dalla cellula T per trascrivere letteralmente il materiale genetico al contrario: dall'RNA al DNA. Una volta convertito il DNA, la macchina genetica ha la codifica necessaria per effettuare la replicazione virale.
I farmaci chiamati inibitori della trascrittasi inversa possono bloccare completamente questo processo. Tre tipi di farmaci, inibitori nucleosidici della trascrittasi inversa (NRTI), inibitori della trascrittasi nucleotidica (NtRTI) e inibitori della trascrittasi inversa non nucleosidici (NNRTI), contengono imitazioni difettose delle proteine che si inseriscono nel DNA in via di sviluppo. Nel fare ciò, la catena del DNA a doppio filamento non può essere completamente formata e la replicazione viene bloccata.
Retrovir (zidovudina), Ziagen (abacavir), Sustiva (efavirenz) e Viread (tenofovir) sono solo alcuni degli inibitori della trascrittasi inversa comunemente usati nel trattamento dell'HIV.
Integrazione
Affinché l'HIV possa dirottare il macchinario genetico della cellula ospite, deve integrare il DNA appena formato nel nucleo della cellula. I farmaci chiamati inibitori di integrasi sono altamente capaci di bloccare lo stadio di integrazione bloccando l'enzima integrasi utilizzato per trasferire il materiale genetico.
Isentress (ratelgraviv), Tivicay (dolutegravir) e Vitekta (elvitegravir) sono tre inibitori di integrasi comunemente prescritti.
montaggio
Una volta avvenuta l'integrazione, l'HIV deve fabbricare blocchi di proteine che utilizza per assemblare un nuovo virus. Lo fa con l'enzima della proteasi, che riduce le proteine in pezzi più piccoli e quindi assembla i pezzi in virioni di HIV completamente formati.
Una classe di farmaci chiamati inibitori della proteasi può effettivamente bloccare il processo di assemblaggio . Tra questi vi sono droghe come Prezista (darunavir) e Reyataz (atazanavir).
Maturazione e in erba
Una volta che i virioni sono stati assemblati, attraversano lo stadio finale in cui i virioni maturi letteralmente nascono dalla cellula ospite infetta.
Una volta rilasciati in libera circolazione, questi virioni continuano a infettare un'altra cellula ospite e ricominciano il ciclo di replicazione.
Non ci sono farmaci in grado di prevenire la maturazione e il processo di gemmazione .