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Gli scienziati identificano i globuli molto probabilmente da mirare a dal HIV durante l'infezione in vivo

Durante i 40 determinati anni dall'inizio dell'epidemia di HIV/AIDS, gli scienziati hanno imparato molto circa il virus, la malattia ed i modi trattarla. Ma una cosa che ancora completamente non capiscono è quali celle esatte sono più suscettibili di infezione HIV.

Senza questa conoscenza, è difficile da prevedere di mirare a queste celle per proteggere milioni di persone che incontrano per la prima volta il virus ogni anno, o la gente infettata in cui l'infezione probabilmente rimbalzerà se vanno via la terapia.

Gli scienziati hanno saputo a lungo che il virus punta le cosiddette celle di T di memoria CD4+, un tipo di cella che aiuta il corpo umano a sviluppare l'immunità durevole contro gli agenti patogeni. Ma quella è ancora una categoria troppo vasta da mirare a per la terapia.

Le celle di T di CD4+ orchestrano la risposta immunitaria contro tutti i tipi di agenti patogeni, in modo da non potete eliminarli appena per impedire le infezioni HIV. Ma se potete trovare i sottoinsiemi più specifici delle celle di T di CD4+ che sono altamente suscettibili di infezione HIV, potete potere specificamente mirare a quelle celle senza effetti secondari nocivi.„

Nadia Roan, PhD, ricercatore del socio, istituti di Gladstone

Molta conoscenza circa infezione HIV viene dagli esperimenti in vitro (in una capsula di Petri), dove gli scienziati espongono le celle di T di CD4+ coltivate in laboratorio al virus. Queste colture cellulari non sono un modello perfetto per gli ecosistemi complessi del corpo umano in cui l'infezione ha luogo normalmente. Ha potuto in vitro l'infezione rendere una visualizzazione obliqua della preferenza del virus?

Per rispondere a questo problema, Roan e le sue celle di T confrontate gruppo di CD4+ hanno infettato in vitro alle celle di T di CD4+ che circolano nel sangue di 11 persona nelle varie fasi dell'infezione. Alcuni campioni di sangue sono stati prelevati prima che i donatori avessero iniziato il trattamento con la terapia del antiretroviral, alcuni dopo. Eppure altri sono venuto dalle persone che avevano fermato il loro trattamento e stavano avvertendo i nuovi giri dell'infezione.

Facendo uso della tecnologia che smerigliatrice nel corso degli anni, i ricercatori ha stabilito un atlante dettagliato delle celle di T di CD4+ in persone non sul trattamento del antiretroviral, che ora hanno pubblicato nei rapporti delle cellule del giornale scientifico.

“Il nostro lavoro permette la comprensione novella nelle basi come il HIV si comporta nel corpo umano, di piuttosto che appena in un piatto del laboratorio,„ dice Roan, che è egualmente un professore associato dell'urologia a Uc San Francisco. “Informa la nostra comprensione di che cosa realmente accade durante l'infezione attiva, che è interessante per diritto proprio. Inoltre, sappiamo che alcune celle infettate si trasformano in in bacini idrici del virus latente, in modo dal nostro lavoro potrebbe aiutarci meglio a capire come il bacino idrico si forma durante l'infezione.„

La tecnologia Roan ed il suo gruppo spiegato, chiamato CyTOF/PP-SLIDE, distingue le celle con precisione squisita basata sulle proteine che contengono o che continuano la loro superficie. Con questi informazioni, gli scienziati possono classificare le celle di T di CD4+ nei sottoinsiemi innumerevoli e poi determinano se alcuni sottoinsiemi sono più suscettibili dell'infezione che altri.

Un beneficio accessorio cruciale di questa tecnologia è che può rintracciare le celle infettate di nuovo al loro stato originale prima dell'infezione.

“Che è importante,„ dice Guorui Xie, PhD, un ricercatore postdottorale nel laboratorio di Roan ed il primo autore dello studio. “Sappiamo che quando il HIV infetta le celle, ricostruisce le celle tali che più non contengono l'esatto gli stessi livelli di proteine come hanno fatto prima dell'infezione. Con CyTOF/PP-SLIDE, possiamo identificare le celle non infette che abbinano il più molto attentamente quei infettati nello stesso paziente. Queste celle non infette possono fornirci le informazioni importanti circa a cui le celle mirate a dal HIV hanno somigliato prima che il virus le abbia ricostruite.„

Il gruppo di Roan ha trovato che ricostruire era effettivamente estesa in celle di T di sangue CD4+ infettate in vivo (nella gente) come pure in vitro. Nel trattamento, ha fatto un sorprendente trovando circa uno degli obiettivi preferiti del HIV. Gli studi priori hanno suggerito che il HIV preferisse infettare un sottotipo delle celle di T di CD4+, chiamato Tfh ed il gruppo di Roan confermasse queste celle per essere suscettibile del HIV. Tuttavia, egualmente hanno scoperto che il virus può infettare le celle non-Tfh e ricostruirli tali che adottano le funzionalità delle celle di Tfh.

“Questo risultato direzione una nota ammonitrice nel nostro campo,„ dice Roan. “Realmente non potete dire quali celle HIV preferisce mirare semplicemente esaminando le celle infettate. Dovete conoscere che cosa le celle hanno assomigliato prima alla ricostruzione.„

Gli scienziati egualmente hanno trovato che ricostruendo le cause ha infettato i globuli per alterare la loro superficie nei modi che possono cambiare come si muovono attraverso l'organismo. Roan specula prudentemente che questo potrebbe aiutare il virus a dirigere le celle infettate verso i siti in cui può infettare ancor più celle.

“Qualunque il suo scopo esatto, ricostruente non è probabilmente appena un avvenimento fortuito,„ aggiunge Roan. “Un virus piccolo come il HIV dipende fondamentalmente dalle risorse fornite dal suo host per svilupparsi e spargersi. È probabile che niente che il virus faccia alla sua cellula ospite è un incidente.„

Il profilo delle celle preferite del HIV ha differito piuttosto in mezzo in vitro e in vivo infezioni. Tuttavia, i ricercatori hanno trovato l'un sottoinsieme delle celle che è stato infettato preferenziale in entrambi i casi e potrebbero trasformarsi in in un modello utile per ulteriori ricerche di laboratorio.

Il gruppo egualmente ha confermato che non tutte le celle di T di CD4+ sono ugualmente suscettibili di infezione HIV in vivo, che dà loro la speranza che le celle più suscettibili potrebbero finalmente trasformarsi in in obiettivi degli interventi preventivi.

Xie e Roan ora pianificazione ottenere i campioni di sangue da più donatori per vedere se gli obiettivi del HIV differiscono fra una prima infezione ed il rendimento del virus dopo un intervallo nella terapia, o fra gli uomini e le donne. Infine, egualmente vorrebbero esaminare vivo in- - celle infettate dai tessuti mucosi quali l'intestino ed il tratto genitale, in cui la maggior parte delle infezioni HIV cominciano. Ma questi campioni sono molto più duri da ottenere.

Nel frattempo, i ricercatori stanno rendendo a pubblico l'atlante di tutte le celle che hanno analizzato, con dozzine di proteine hanno trovato per essere influenzati in queste celle dopo infezione HIV, che sperano saranno una risorsa apprezzata per la comunità di ricerca del HIV.

“C'è ancora molto da scoprire in questo atlante che può contribuire a scoprire le nuove comprensioni in infezione HIV ed in come si sviluppa e forse piombo all'identificazione di nuovi approcci per la prevenzione di HIV/AIDS,„ dice Roan.

Source:
Journal reference:

Xie, G., et al. (2021) Characterization of HIV-induced remodeling reveals differences in infection susceptibility of memory CD4+ T cell subsets in vivo. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109038.