HIV: Neu entdeckte Komponente könnte zu effektiveren Medikamenten führen

Wissenschaftler des Laboratoriums für Molekularbiologie des Medical Research Council in Cambridge und des University College London - beide im Vereinigten Königreich - haben Schlüsselkomponenten von HIV entdeckt, von denen sie glauben, dass sie zu neuen Ansätzen für Medikamente gegen die Infektion führen könnten.
Erkenntnisse aus der Forschung könnten zu zukünftigen Medikamenten führen, die in menschliche Zellen gelangen und die Poren von innen blockieren können.

HIV schwächt das Immunsystem einer Person durch die Zerstörung wichtiger Zellen, die Krankheiten und Infektionen bekämpfen. Nur bestimmte Körperflüssigkeiten - Blut, Sperma, Rektalflüssigkeiten, Vaginalsekret und Muttermilch - von einer Person mit HIV können HIV übertragen.

Nach Angaben des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) leben schätzungsweise 1,2 Millionen Menschen in den USA mit HIV. Obwohl es keine Heilung für eine HIV-Infektion gibt, ermöglichen es verbesserte Behandlungen den Menschen, die mit HIV leben, das Fortschreiten des Virus zu verlangsamen und für mehrere Jahre relativ gesund zu bleiben.

HIV ist ein Teil eines Subtyps von Viren, die Retroviren genannt werden, was bedeutet, dass das Virus aus RNA besteht - anstelle von normaler DNA - und die einzigartige Eigenschaft hat, RNA in die DNA nach dem Eintritt in eine Zelle zu transkribieren.

Diese retrovirale DNA kann dann in die DNA der Wirtszelle integriert werden und vom Immunsystem unerkannt bleiben. Die infizierte Zelle kann Viruszellen mit verschiedenen RNA-Genomen produzieren, wodurch der Infektionszyklus neu gestartet wird. Diese ungewöhnliche Methode der Infektion und Replikation hat es schwierig gemacht, einen Impfstoff gegen HIV zu entwickeln.

Irisähnliche Poren, die bei HIV entdeckt wurden

Zuvor war nicht genau bekannt, wie das Virus die genetischen Bausteine ??erhält, die es benötigt, um die DNA zu synthetisieren, um die Wirtszelle zu infizieren. Das Forscherteam hat jedoch neue Erkenntnisse zu diesem Mechanismus gewonnen.

Eine Proteinhülle, bekannt als Kapsid, umgibt das Virus. Die Forscher fanden heraus, dass das Kapsid irisartige Poren enthält, die sich wie ein Auge öffnen und schließen.

Die Poren können sich sehr schnell öffnen und schließen, so dass sie die genetischen Bausteine ??"Nukleotide" "einsaugen" können, die das Virus benötigt, um die DNA zu bauen, um die Zelle zu infizieren, während unerwünschte Moleküle ferngehalten werden. Dies erklärt, warum HIV so erfolgreich ist, dem Immunsystem zu entkommen.

Die Entdeckung, in der Zeitschrift veröffentlicht Natur, wurde durch Untersuchung der atomaren Struktur des Kapsids und durch die Erzeugung mutierter HIV-Viren gemacht, die es dem Team ermöglichten, das Verhalten der Poren zu sehen.

Dr. Leo James vom Labor für Molekularbiologie des Medical Research Council (MRC) sagt: "Früher dachten wir, dass das Capsid auseinanderbricht, sobald das Virus in eine Zelle eindringt, aber jetzt erkennen, dass das Kapsid das Virus vor unserem angeborenen Virus schützt Die Kanäle, die wir entdeckt haben, erklären, wie der Treibstoff für die Replikation in das Kapsid gelangt, damit das virale Genom hergestellt werden kann. "

Inhibitor-Molekül entwickelt, um Poren zu blockieren

Um das Virus daran zu hindern, sich selbst zu kopieren und mehr Zellen zu infizieren, entwickelten die Wissenschaftler ein Inhibitormolekül - Hexacarboxybenzol -, das die Kapsidporen blockieren kann. Das Molekül blockiert erfolgreich die Poren und stellt sicher, dass das Virus sich nicht mehr selbst replizieren kann, wodurch es nicht infektiös wird.

Das Hexacarboxybenzol-Molekül ist nicht in der Lage, in menschliche Zellen einzudringen und kann daher nicht mit irgendwelchen Zellen helfen, die bereits mit HIV infiziert wurden.

Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass die Ergebnisse zu zukünftigen Medikamenten führen könnten, die in menschliche Zellen eindringen und die Poren von innen heraus und größere Wirksamkeit der bestehenden Behandlungen blockieren könnten, indem sie sie verändern, um in die Poren einzudringen.

Darüber hinaus könnte dieses neue Prototypmolekül bei der Entwicklung von Arzneimitteln zur Behandlung anderer Retroviren helfen.

"Wir haben bereits einen Prototyp-Inhibitor entwickelt, der direkt auf den Kanal abzielt. Wir sagen voraus, dass diese Eigenschaft anderen Viren gemeinsam ist und ein attraktives Angriffsziel für neue antivirale Medikamente sein wird, einschließlich neuer Behandlungen für HIV und verwandte Viren."

Dr. David Jacques, MRC Labor für Molekularbiologie

"Diese Zusammenarbeit zwischen dem Labor von Leo James am MRC-Laboratorium für Molekularbiologie, Cambridge, und Greg Towers am University College London zeigt, wie wertvoll es ist, einen interdisziplinären Ansatz in der Forschungsforschung zu verfolgen", sagt Dr. Tim Cullingford, Programmmanager für chemische Biologie im MRC.

"Die Kombination von Strukturforschung auf atomarer Ebene mit der Virologie hat es ihnen ermöglicht, einen Befund zu finden, der die Richtung künftiger Arbeiten in diesem Bereich bestimmen wird", schließt er.

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