艾滋病潜伏期不是偶然:这是一个病毒采用的生存策略
顿研究院的最新研究首次提供了强有力的证据表明艾滋病延迟控制不是由受感染的宿主细胞,但由病毒本身。这从根本上改变了科学家们如何看待延迟,展示它作为一个进化有利的现象,而不是一个生物事故。
病毒潜伏期是英超的挑战之一在发展中治愈艾滋病。延迟原因病毒进入休眠状态,使其摆脱目前抗逆转录病毒疗法根除。流行的观点是,延迟是一个意外的副产品宿主细胞的自然生命周期;受感染的免疫细胞自然“放松”进入休息状态,顺便导致病毒抑制。
然而,文章发表在杂志上细胞把这个模型,提出该病毒本身不会人体免疫cells-controls当HIV潜伏或活动状态。更重要的是,研究人员认为,延迟采用的是一种自然选择的策略,病毒感染率增加。
“延迟一直被视为一个事故,一个幸运的突破为艾滋病毒,让根除病毒,避免现代药物疗法,“Leor Weinberger说,博士,助理研究员顿研究院和资深作者的两篇论文。“这新数据表明,延迟远非一件accident-it编码病毒的电路是一个进化有利的策略,有可能增加感染大量的可能性。”
为了证明这一点,研究人员首次显示,病毒仍然是高度活跃的感染细胞过渡到休息,建议这两个进程是独立的。接下来,在计算机建模的帮助下,科学家们发现了病毒的蛋白质乙作为至关重要的机制,控制开/关开关。模型中,操纵答水平持续改变病毒的状态,而改变宿主细胞的状态对病毒影响几乎没有延迟。最后,为了证实他们的研究结果,研究人员利用合成生物学建立简化的病毒电路和直接操纵答独立在这些合成细胞的病毒。再一次,改变乙水平足以打开或关闭病毒,和放松或激活宿主细胞并不影响病毒表达。
“很难激活病毒没有细胞醒来,“Anand Pai解释说,博士,博士后研究员格拉德斯通共同第一项研究。“利用合成生物学,我们能够有效地分离病毒和细胞第一次。这帮助显示,病毒有能力控制是否活跃或潜在的,独立于宿主细胞。”
在第二篇论文中,温伯格与爱丽儿合作,博士,哈佛大学Wyss研究所的研究人员使用“bet-hedging”的金融理论解释为什么艾滋病毒可能已经进化出一个电路的延时程序。
在初始感染,艾滋病高危灭绝因为粘膜组织,典型的入口点HIV病毒是一个特别不稳定的环境,很少有目标细胞可以被感染。如果艾滋病病毒杀死了所有受感染的靶细胞在传播,病毒会死,会有地方离开传播。然而,如果HIV进入潜伏状态的细胞,它可以保持,直到细胞转移到另一种类型的组织更丰富靶细胞成功的几率,增加了病毒感染。
测试如果这bet-hedging策略是进化有利的病毒,科学家们生成数学模型重病毒潜伏期的优缺点。在每个模型中,基于真实患者数据,这是有利于HIV进入潜伏状态,导致感染的比例明显高于如果它没有。这强烈支持延迟的理论是一个复杂的bet-hedging策略由病毒经过数百万年的进化。
“这一发现艾滋病毒延迟和改变我们的视角有助于我们理解它是什么需要治愈艾滋病,”罗伯特·盖洛说,医学研究所所长人类病毒学马里兰大学医学院共同艾滋病毒是艾滋病的原因。”,揭示了如何以及为什么延迟是建立和维护,我们可以开发新的途径来治疗它抗逆转录病毒疗法不解决。”
