Capire il ciclo di vita dell'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 7 fasi distinte, dall'attaccamento del virus alla cellula ospite al germogliamento di nuovi virioni dell'HIV circolanti (nella foto). Le fasi sono delineate in ordini sequenziali come segue:

1. Attaccamento virale
2. Legatura e fusione
3. Virare uncoating
4. Trascrizione e traduzione
5. Integrazione
6. montaggio
7. Maturazione e germogliamento

Interrompe qualsiasi fase del ciclo di vita e il successivo non può verificarsi, rendendo impossibile la moltiplicazione e la diffusione del virus.

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, l'HIV deve attaccarsi tramite un sistema di tipo lock-and-key. I tasti sono proteine ​​sulla superficie dell'HIV che si attaccano a una proteina complementare sulla cellula CD4 in modo molto simile a una chiave inserita in un lucchetto. Questo è ciò che è noto come allegato vir.
L'attaccamento virale può essere bloccato da un farmaco di classe inibitoria 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 del virione dell'HIV. Questo è lo stadio conosciuto come fusione virale. Una volta fuso, il virus è in grado di entrare nella cellula.
Un farmaco HIV iniettabile chiamato Fuzeon (enfuvirtide) 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 virale uncoating, 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 filamento singolo deve essere convertito nel DNA a doppio filamento. Compie questo con l'aiuto dell'enzima chiamato trascrittasi 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 consentire 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. In tal modo, la catena del DNA a doppio filamento non può essere completamente formata e la replicazione è bloccata.
Ziagen (abacavir), Sustiva (efavirenz), Viread (tenofovir) e Pifeltro (doravirina) sono solo alcuni degli inibitori della trascrittasi inversa comunemente usati per il 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 il fase di integrazione bloccando l'enzima integrasi utilizzato per trasferire il materiale genetico.
Isentress (raltegravir), 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 la proteina 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.
Prezista (darunavir) e Reyataz (atazanavir) sono due degli inibitori della proteasi di nuova generazione in grado di prevenire l'assemblaggio virale.

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 che possono prevenire il maturazione e processo di gemmazione.
La vita media delle cellule ospiti produttrici di virus è breve, circa due giorni. Ogni cellula infetta può produrre una media di 250 nuovi virioni di HIV prima che fallisca e muoia.