Wetenschappers hebben ontdekt hier een voorheen onbekende mechanisme dat cellen gebruiken om te vechten tegen het human immunodeficiency virus (HIV), de oorzaak van AIDS.
De bevindingen wijzen erop dat twee eiwitten die normaal gesproken helpen bij het herstel cellulaire DNA kan ook het DNA van HIV te vernietigen nadat hij in een menselijke cel. Dit HIV-DNA is essentieel voor het virus om te overleven en te reproduceren.
De studie werd geleid door onderzoekers van de Ohio State University Comprehensive Cancer Center - Arthur G. James Kanker Ziekenhuis en Richard J. Solove Research Institute (OSUCCC - James) en gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .
De bevindingen kunnen leiden tot een mogelijke nieuwe strategie voor de behandeling van HIV-infectie en aids, een die zou kunnen aanvullen huidige therapieën en zou waarschijnlijk minder gevoelig voor virale resistentie tegen geneesmiddelen - een steeds dringender dilemma voor patiënten en artsen.
Op dit moment, artsen behandelen mensen met AIDS met behulp van combinaties van medicijnen die het virus zelf doelwit. Deze medicijnen niet elimineren hiv uit het lichaam, maar ze doen het vermogen om te reproduceren en te verspreiden te blokkeren, en ze de meeste mensen herstellen met aids een goede gezondheid.
Na verloop van tijd kan echter HIV ontwikkelen mutaties die maken die medicijnen ineffectief.
"Onze bevindingen identificeren een nieuw potentieel doelwit voor medicijnen, een die een natuurlijke afweer gaat", zegt hoofdonderzoeker Richard Fishel, hoogleraar moleculaire virologie, immunologie en moleculaire genetica en een onderzoeker bij de OSUCCC - James. "HIV-behandelingen die cellulaire componenten doelstelling moet worden veel minder kans om resistentie te ontwikkelen."
Fishel laboratorium van collega en eerste auteur Kristine Yoder ontdekte de rol van de cellulaire reparatie-eiwitten terwijl het proberen om een andere vraag te beantwoorden.
Voor hiv-besmet een cel, het draagt het genetische materiaal in de vorm van RNA, of ribonucleïnezuur. Als je in een cel, het virus maakt een kopie van zijn genen in de vorm van DNA. Dit DNA te kopiëren - bekend als cDNA - reist vervolgens naar de celkern. Daar wordt ingebracht, of geïntegreerd, in het DNA van de cel. Daar staat bekend als een provirus, en het zal nieuwe hiv genereren in een geïnfecteerde patiënt en uiteindelijk leiden tot aids.
Het proces van integratie, die absoluut nodig is voor een productieve infectie, begint met de hulp van een enzym, integrase, die wordt geleverd door HIV. Maar het werk is voltooid door de DNA-reparatie-enzymen die door de gastheercel.
Yoder wilde oorspronkelijk om te bepalen welke reparatie-enzymen betrokken waren.
Tijdens deze experimenten, Yoder geleerd dat cellen met hoge niveaus van twee eiwitten genaamd XPB en XPD lagere niveaus van HIV provirus hadden in hun chromosomen. Beide eiwitten helpen de cel reparatie beschadigde DNA.
Yoder, Fishel en hun medewerkers vervolgens geïntroduceerd mutaties in de genen voor de twee eiwitten, die de eiwitten het vermogen om DNA te repareren kreupel. Wanneer de cellen met deze mutaties vervolgens werden besmet met hiv, toonden ze aan hogere niveaus van provirus in hun chromosomen.
"Als we een DNA-herstel pad verzwakt, hebben we meer integratie van de provirus gekregen," zegt Yoder. "Dit was een totale verrassing."