เอชไอวีไม่ก่อให้เกิดโรคเอดส์ในแบบที่เราคิด

เนื้อหา

• การอธิบายการส่งผ่านเซลล์สู่เซลล์
• ผลกระทบของการวิจัย

เป็นเวลาหลายสิบปีที่เชื่อกันว่าเอชไอวีก้าวหน้าไปสู่โรคเอดส์ในลักษณะที่ตรงไปตรงมา: แพร่กระจายผ่านร่างกายในฐานะไวรัสที่ไหลเวียนได้อย่างอิสระเกาะติดกับเซลล์ภูมิคุ้มกัน (ส่วนใหญ่เป็นเซลล์ CD4 + T) และการจี้กลไกทางพันธุกรรมเพื่อสร้างหลาย ๆ สำเนาของตัวเอง ด้วยการทำเช่นนี้เอชไอวีสามารถแพร่กระจายไปทั่วทั้งระบบและขยายจำนวนมากขึ้นจนกระทั่งเซลล์ T ถูกฆ่ามากพอที่จะทำลายภูมิคุ้มกันของบุคคลได้อย่างสมบูรณ์ (คำจำกัดความทางคลินิกของโรคเอดส์)

การวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าอาจไม่เป็นเช่นนั้นหรืออย่างน้อยก็ไม่ใช่เส้นทางของโรคที่เราคาดเดามานาน ในความเป็นจริงตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 1990 นักวิทยาศาสตร์เริ่มสังเกตว่าเชื้อเอชไอวีสามารถแพร่กระจายจากเซลล์สู่เซลล์ได้โดยตรงโดยไม่ต้องสร้างไวรัสหมุนเวียน

โหมดการแพร่เชื้อทุติยภูมินี้อ้างอิงจากการวิจัยของ Gladstone Institute of Virology and Immunology ในซานฟรานซิสโก, มีประสิทธิภาพในการทำให้เซลล์ CD4 หมดไปอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าไวรัสที่ไหลเวียนอิสระอยู่ระหว่าง 100 ถึง 1,000 เท่าและอาจช่วยอธิบายได้บางส่วนว่าเหตุใดรูปแบบวัคซีนในปัจจุบันจึงไม่สามารถป้องกันหรือต่อต้านเอชไอวีได้อย่างเพียงพอ

การถ่ายทอดตัวเองจากเซลล์ไปสู่เซลล์ HIV สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ของเซลล์ซึ่งเซลล์ภูมิคุ้มกันจะฆ่าตัวตายในปริมาณมาก การวิจัยชี้ให้เห็นว่ามากถึง 95 เปอร์เซ็นต์ของการตายของเซลล์ CD4 เกิดขึ้นในลักษณะนี้ซึ่งตรงข้ามกับไวรัสฟรีเพียง 5% เท่านั้น

การอธิบายการส่งผ่านเซลล์สู่เซลล์

การถ่ายโอนจากเซลล์สู่เซลล์ของเอชไอวีเกิดขึ้นผ่านสิ่งที่เรียกว่า "ไวรัสซินแนปส์" ซึ่งเซลล์ที่ติดเชื้อจะเกาะติดกับเซลล์โฮสต์ "พักผ่อน" และใช้โปรตีนจากไวรัสเพื่อทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ (กระบวนการนี้ถูกบันทึกไว้ในวิดีโอในปี 2555 โดยนักวิทยาศาสตร์ที่ UC Davis และ Mount Sinai School of Medicine)

เมื่อถูกรุกรานโฮสต์จะตอบสนองต่อชิ้นส่วนของ DNA ของไวรัสที่ฝากไว้ทำให้เกิดกระบวนการที่เรียกว่า pyroptosis โดยเซลล์จะรับรู้สัญญาณอันตรายและค่อยๆบวมและระเบิดฆ่าตัวเอง เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นเซลล์ที่แตกออกจะปล่อยโปรตีนอักเสบที่เรียกว่าไซโตไคน์ซึ่งส่งสัญญาณเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่น ๆ ไปยังเซลล์ที่ถูกโจมตีซึ่งเป็นเป้าหมายของการติดเชื้อเอชไอวี

นักวิจัยของแกลดสโตนสามารถแสดงให้เห็นว่าโดยการป้องกันไม่ให้เซลล์ต่อเซลล์สัมผัสกับสารยับยั้งทางเคมีตัวปิดกั้นซินแนปติกหรือแม้แต่การแยกการตายของเซลล์ CD4 ทางกายภาพก็หยุดได้อย่างมีประสิทธิภาพ พวกเขาสรุปว่าการติดต่อระหว่างเซลล์เป็นสิ่งที่ "จำเป็นอย่างยิ่ง" เพื่อให้เซลล์ตาย (และการดำเนินของโรค) เกิดขึ้น

ผลกระทบของการวิจัย

สิ่งที่ทำให้การค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งคือไม่เพียง แต่อธิบายกลไกของการพร่องของเซลล์ CD4 เท่านั้น แต่ยังชี้ให้เห็นจุดอ่อนโดยธรรมชาติในการออกแบบวัคซีนในปัจจุบัน

โดยทั่วไปแล้วแบบจำลองวัคซีนเอชไอวีได้มุ่งเน้นไปที่การเตรียมระบบภูมิคุ้มกันเพื่อรับรู้และโจมตีโปรตีนที่พื้นผิวของไวรัสที่ไหลเวียนอิสระ อย่างไรก็ตามเมื่อเชื้อเอชไอวีถูกถ่ายทอดจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะไม่สามารถโจมตีได้โดยได้รับการป้องกันจากการตรวจจับจากภายในเซลล์ที่ติดเชื้อ

เพื่อที่จะเอาชนะสิ่งนี้โมเดลใหม่ ๆ จะต้องช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันสามารถกำหนดเป้าหมายโปรตีนที่มีความสำคัญต่อการสร้างซินแนปติกและ / หรือสร้างสารต้านไวรัสที่สามารถยับยั้งกระบวนการซินแนปติกได้ หากสามารถทำได้ความสามารถของเอชไอวีในการก้าวไปสู่โรคเอดส์อาจถูก จำกัด ลงอย่างมากหรือแม้แต่หยุดลง

ในขณะที่กลไกในการแพร่เชื้อสู่เซลล์ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์การค้นพบนี้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีการที่เอชไอวีก้าวไปสู่โรคเอดส์และทำให้เราเห็นถึงกลยุทธ์ที่เป็นไปได้ในการกำจัดเอชไอวี