Понимание жизненного цикла ВИЧ

Понимание жизненного цикла ВИЧ позволило разработать лекарства, которые мы используем для лечения этого заболевания. Это позволяет нам определить, как вирус копирует себя, что, в свою очередь, позволяет нам разработать способы блокирования (или подавления) этого процесса.

Жизненный цикл ВИЧ обычно делится на семь различных стадий: от прикрепления вируса к клетке-хозяину до образования новых свободно циркулирующих вирионов ВИЧ (на фото). Этапы изложены в последовательном порядке следующим образом: 1

• Вирусная привязанность

• Переплет и сплавление

• Вирусное снятие покрытия

• Транскрипция и перевод

• Интеграция

• сборка

• Созревание и бутонизация

Прервать любой этап жизненного цикла, и следующий не может произойти, что делает невозможным размножение и размножение вируса.

Вирусная привязанность

Как только ВИЧ попадает в организм (обычно в результате полового контакта, контакта с кровью или передачи от матери к ребенку), он ищет клетку-хозяина для своего воспроизводства. Хозяином в этом случае является Т-клетка CD4, используемая для сигнала иммунной защиты.

Чтобы заразить клетку, ВИЧ должен прикрепиться к ней посредством системы типа "замок и ключ". Ключи - это белки на поверхности ВИЧ, которые прикрепляются к дополнительному белку на клетке CD4 во многом так же, как ключ вставляется в замок. Это так называемая вирусная привязанность.

Прикрепление вируса может быть заблокировано препаратом класса ингибиторов проникновения под названием Зельцентри (маравирок) .3

Связывание и слияние

После присоединения к клетке ВИЧ вводит собственные белки в клеточные жидкости (цитоплазму) Т-клетки. Это вызывает слияние клеточной мембраны с внешней оболочкой вириона ВИЧ. Это стадия, известная как вирусное слияние. После слияния вирус может проникать в клетку.

Инъекционный препарат от ВИЧ под названием Фузеон (энфувиртид) может препятствовать слиянию вирусов.

Вирусное снятие покрытия

ВИЧ использует свой генетический материал (РНК) для размножения, захватывая генетическую машину клетки-хозяина. При этом он может производить несколько своих копий. Процесс, называемый вирусным непокрытием, требует растворения защитного покрытия, окружающего РНК. Без этого шага преобразование РНК в ДНК (строительные блоки для нового вируса) не может произойти6.

Транскрипция и перевод

Попав в клетку, одноцепочечная РНК ВИЧ должна быть преобразована в двухцепочечную ДНК. Это достигается с помощью фермента, называемого обратной транскриптазой.

Обратная транскриптаза использует строительные блоки Т-клетки, чтобы буквально транскрибировать генетический материал в обратном порядке: от РНК к ДНК. После преобразования ДНК генетическая машина имеет код, необходимый для репликации вируса.

Препараты, называемые ингибиторами обратной транскриптазы, могут полностью блокировать этот процесс. Три типа лекарств, нуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы (НИОТ), ингибиторы нуклеотидной транскриптазы (NtRTI) и ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы (ННИОТ), содержат ошибочные имитации белков, которые внедряются в развивающуюся ДНК. При этом двухцепочечная цепь ДНК не может быть полностью сформирована, и репликация блокируется.

Зиаген (абакавир), Сустива (эфавиренз), Виреад (тенофовир) и Пифельтро (доравирин) - это лишь некоторые из ингибиторов обратной транскриптазы, обычно используемых для лечения ВИЧ.

Интеграция

Чтобы ВИЧ захватил генетический аппарат клетки-хозяина, он должен интегрировать вновь сформированную ДНК в ядро клетки. Препараты, называемые ингибиторами интегразы, обладают высокой способностью блокировать стадию интеграции, блокируя фермент интегразы, используемый для переноса генетического материала.

Изентресс (ралтегравир), Тивикай (долутегравир) и Витекта (элвитегравир) - три часто назначаемых ингибитора интегразы.

сборка

После того, как интеграция произошла, ВИЧ должен произвести строительные блоки белка, которые он использует для сборки нового вируса. Это происходит с помощью фермента протеазы, который расщепляет белок на более мелкие кусочки, а затем собирает кусочки в новые, полностью сформированные вирионы ВИЧ. Класс препаратов, называемых ингибиторами протеазы, может эффективно блокировать процесс сборки.

Prezista (дарунавир) и Reyataz (атазанавир) - два ингибитора протеазы нового класса, способных предотвращать сборку вирусов.

Созревание и бутонизация

После того, как вирионы собраны, они проходят заключительную стадию, на которой зрелые вирионы буквально вырастают из инфицированной клетки-хозяина. После выхода в свободную циркуляцию эти вирионы продолжают инфицировать другие клетки-хозяева и снова начинают цикл репликации.

Не существует лекарств, которые могут предотвратить процесс созревания и бутонизации.

Средняя продолжительность жизни вирус-продуцирующих клеток-хозяев коротка, около двух дней. Каждая инфицированная клетка может произвести в среднем 250 новых вирионов ВИЧ, прежде чем выйдет из строя и умрет.