Forstå HIV-livssyklusen

Forståelse av livssyklusen av HIV har gjort det mulig å utvikle legemidler vi bruker til å behandle sykdommen. Det tillater oss å identifisere hvordan viruset gjør kopier av seg selv, noe som igjen gjør at vi kan utvikle måter å blokkere (eller hemme) den prosessen.
HIV-livssyklusen er typisk delt inn i 7 forskjellige stadier, fra vedlegget av viruset til vertscellen til spirende av nye, fritt sirkulerende hiv virioner (avbildet). Fasene er skissert i sekvensielle ordrer som følger:

1. Viral vedlegg
2. Binding og fusing
3. Viral uncoating
4. Transkripsjon og oversettelse
5. Integrering
6. montering
7. Modning og spirende

Avbryt ethvert stadium i livssyklusen og det neste kan ikke forekomme, noe som gjør det umulig for viruset å formere seg og spre seg.

Viral Attachment

Når HIV kommer inn i kroppen (vanligvis gjennom seksuell kontakt, blod eksponering eller overføring fra barn til barn), søker den en vertscelle for å reprodusere. Verten i saken er CD4 T-cellen som brukes til å signalisere et immunforsvar.
For å infisere cellen må HIV feste seg ved hjelp av et lock-and-key type system. Nøklene er proteiner på overflaten av HIV som fester seg til et gratis protein på CD4-cellen, mye i måten en nøkkel passer inn i en lås. Dette er det som kalles for alle vedlegg.
Viral vedlegg kan blokkeres av et medisinsk preparat med hemmer-klasse, kalt Selzentry (maraviroc).

Binding og Fusion

Når en gang er festet til cellen, injiserer HIV egne proteiner i cellevæskene (cytoplasma) av T-cellen. Dette fører til en fusjon av cellemembranen til den ytre konvolutten til HIV-virionen. Dette er scenen kjent som viral fusjon. Når smeltet, kan viruset komme inn i cellen.
Et injiserbart HIV-stoff, kalt Fuzeon (enfuvirtid), kan forstyrre viral fusjon.

Viral Uncoating

HIV bruker sitt genetiske materiale (RNA) til å reprodusere ved å kapre den genetiske maskinen til vertscellen. Ved å gjøre det kan det koble ut flere kopier av seg selv. Prosessen, kalt viral uncoating, krever at det beskyttende belegg som omgir RNA må oppløses. Uten dette trinnet kan konverteringen av RNA til DNA (byggeblokkene for et nytt virus) ikke finne sted.

Transkripsjon og oversettelse

En gang i cellen må det enkeltstrengede RNA av HIV omdannes til det dobbeltstrengede DNA. Det oppnår dette ved hjelp av enzymet som kalles revers transkriptase.
Omvendt transkriptase bruker byggeklosser fra T-cellen for å bokstavelig talt transkribe det genetiske materialet i revers: fra RNA til DNA. Når DNA er omdannet, har den genetiske maskinen kodingen som trengs for å aktivere viral replikasjon.
Narkotika kalt revers transkriptase hemmere kan blokkere denne prosessen helt. Tre typer medikament, nukleosid revers transkriptasehemmere (NRTIer), nukleotidtranscriptasehemmere (NtRTIs) og ikke-nukleosid revers transkriptasehemmere (NNRTIs), inneholder defekte imitasjoner av proteinene som setter seg inn i det utviklende DNA. Derved kan den dobbeltstrengede DNA-kjeden ikke formes fullt ut, og replikasjon er blokkert.
Ziagen (abacavir), Sustiva (efavirenz), Viread (tenofovir) og Pifeltro (doravirin) er bare noen av revers transkriptasehemmere som vanligvis brukes til å behandle HIV.

Integrering

For at HIV skal kapre vertscellens genetiske maskineri, må den integrere det nydannede DNA i cellens kjerne. Legemidler som kalles integrasehemmere er svært i stand til å blokkere integrering scenen ved å blokkere integrase enzymet som brukes til å overføre det genetiske materialet.
Isentress (raltegravir), Tivicay (dolutegravir) og Vitekta (elvitegravir) er tre vanlig foreskrevne integrasehemmere.

montering

Når integrering har skjedd, må HIV produsere proteinbyggeblokker som den bruker til å samle nytt virus. Det gjør det med proteaseenzymet, som hugger protein i mindre biter og deretter monterer bitene i nye, fullt dannede HIV virioner. En klasse med legemidler som kalles proteasehemmere, kan effektivt blokkere monteringsprosess.
Prezista (darunavir) og Reyataz (atazanavir) er to av de nyere klasseproteasehemmere som kan forhindre viral montering.

Modning og budding

Én virionene er samlet, de går gjennom det siste stadiet der de modne virioner knapt knopper fra den infiserte vertscellen. Når de er sluppet i fri sirkulasjon, fortsetter disse virjonene å infisere andre vertsceller og starte replikasjons syklusen igjen.
Det finnes ingen stoffer som kan hindre modning og spirende prosess.
Den gjennomsnittlige levetiden til virusproducerende vertsceller er kort, rundt to dager. Hver infisert celle kan produsere gjennomsnittlig 250 nye HIV virioner før det svikter og dør.