未來研究人員開發(fā)治療HIV的新型療法
近日,一項刊登在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中,來自伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn),通過操控誘發(fā)細胞中潛在HIV開始復(fù)制的遺傳開關(guān)或能從人類機體中完全消除HIV;潛伏HIV的細胞對于機體機體免疫的自然防御來說是“隱形”的,相關(guān)研究結(jié)果有望未來幫助研究人員開發(fā)治療HIV的新型療法。
在感染期間,HIV的DNA能通過特殊的方式進入到宿主細胞核中,并將其DNA整合到宿主基因組中,Tat基因回路是HIV DNA的重要片段,其能幫助控制HIV的基因轉(zhuǎn)錄和激活;當(dāng)被激活時,Tat基因回路就會開啟接管宿主細胞的機制,并大量產(chǎn)生新的HIV病毒拷貝,最終新產(chǎn)生的HIV就會從細胞中釋放并感染附近的細胞。HIV特異性的免疫效應(yīng)細胞能夠殺滅被HIV感染的細胞,但僅當(dāng)細胞被用來產(chǎn)生更多病毒時才會發(fā)生,這就意味著,Tat基因回路此時處于開啟狀況,在被潛伏感染的細胞中,Tat基因回路則處于關(guān)閉狀態(tài),而且在攜帶潛伏HIV的同時,被感染的細胞還會繼續(xù)發(fā)揮其作用。
研究者Jie Liang表示,利用藥物或小分子靶向作用Tat基因回路來激活其表達,我們就能夠促進潛伏感染的細胞產(chǎn)生更多HIV,隨后利用機體免疫系統(tǒng)就能有效消滅這些病毒,然而截止到目前為止,并沒有藥物能夠成功靶向作用Tat基因回路。由于強大的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物能有效抑制HIV的復(fù)制,得益于這些藥物的幫助,感染HIV的患者才能夠以極低甚至無法檢測到病毒載量的狀態(tài)下以相對正常的狀態(tài)生活,但盡管有些患者機體中的病毒檢測不到,這并不意味著其機體中沒有HIV了,HIV或許會以一種未被激活的狀態(tài)隱藏在細胞中,只是其沒有被激活開始復(fù)制而已。這或許是一種非??膳碌默F(xiàn)象,這種狀況無疑會使得終生抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療成為HIV感染者的唯一治療選擇。
研究者表示,要將潛伏感染的細胞從潛伏狀態(tài)中清除出來是非常困難的;如今研究人員開發(fā)了多種技術(shù)來重新激活潛伏HIV感染的細胞,以便這些細胞對機體天然免疫反應(yīng)或藥物療法產(chǎn)生反應(yīng),但目前研究人員所得的結(jié)果喜憂參半,主要是因為這種“激活并殺死(shock and kill)”的療法依賴于一種稱之為HDAC抑制劑的藥物,這種藥物在治療感染者的同時常常會給患者帶來嚴(yán)重的副作用。
因此研究人員就需要理解調(diào)節(jié)HIV潛伏背后的分子機制,這或許就能夠幫助他們鑒別出新型的干預(yù)策略或開發(fā)出更好的藥物,將病毒顆粒鎖定在潛伏狀態(tài),或者有效殺滅這種潛伏的細胞;這種Tat基因回路常常會隨機地處于開啟或失活狀態(tài),而且其從失活到活化的狀態(tài)經(jīng)常是自發(fā)發(fā)生的;在感染HIV的細胞中,再度激活Tat基因回路對于研究人員而言依然是一件非常罕見的事情。
這項研究中,研究人員通過研究開發(fā)出了一種先進的計算機算法來研究處于多種不同狀況下Tat基因回路是如何發(fā)揮作用的;研究者Liang說道,利用不同的模型和算法,研究人員就能準(zhǔn)確繪制出細胞反應(yīng)的“可能性藍圖”,其或許就會影響Tat基因回路的再激活,而且本文研究結(jié)果或許也能幫助研究人員開發(fā)新方法來靶向作用潛在的HIV感染細胞,從而使得有效從宿主機體中清除HIV成為可能。
目前研究人員鑒別出了新方法來操控Tat基因回路,以便這種“激活并殺死”策略能有效治療HIV患者,同時研究者還深入分析了一種名為“阻斷并鎖定”(block and lock)的策略,即通過永久阻斷Tat基因回路的激活來將潛伏的病毒顆粒鎖定到潛伏狀態(tài)。最后研究者Liang說道,本文研究結(jié)果表明,通過操控Tat基因回路來控制HIV的潛伏狀態(tài),未來我們或許有望開發(fā)出治療性策略來幫助徹底清除患者機體中的HIV或有效治療HIV感染。
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