Οι επιστήμονες εντόπισαν έναν πιθανό στόχο για ένα μελλοντικό εμβόλιο κατά του HIV

Ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας έχει καταφέρει να διαφύγει της προσοχής των κατασκευαστών εμβολίων εδώ και 30 χρόνια, εν μέρει λόγω της απίστευτης ικανότητάς του να μεταλλάσσεται, επιτρέποντάς του να παρακάμπτει εύκολα τυχόν προκαθορισμένα εμπόδια.

Αλλά τώρα, όπως φαίνεται, επιστήμονες από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης και το Ινστιτούτο Reagon (και τα δύο στις ΗΠΑ) κατάφεραν να βρουν μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική για το σχεδιασμό ενός μελλοντικού εμβολίου που χρησιμοποιεί μια μαθηματική προσέγγιση που έχει δοκιμαστεί με επιτυχία για την επίλυση προβλημάτων στην κβαντική φυσική, καθώς και στην ανάλυση των διακυμάνσεων των τιμών στην χρηματιστηριακή αγορά.

Τα εμβόλια διδάσκουν το ανοσοποιητικό σύστημα να αντιδρά άμεσα σε συγκεκριμένα μοριακά χαρακτηριστικά των παθογόνων. Ωστόσο, η ικανότητα του ιού της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV) να μεταλλάσσεται καθιστά σχεδόν αδύνατη την επιλογή του σωστού εμβολίου. Αναζητώντας μια νέα στρατηγική, οι επιστήμονες αποφάσισαν να εγκαταλείψουν τη στόχευση μεμονωμένων αμινοξέων. Αντ' αυτού, ξεκίνησαν να εντοπίζουν ανεξάρτητα εξελισσόμενες ομάδες αμινοξέων στις πρωτεΐνες, όπου μέσα σε κάθε ομάδα, τα αμινοξέα εξελίσσονται παράλληλα, δηλαδή «κοιτάζονται το ένα το άλλο» για να διατηρήσουν τη βιωσιμότητα του ιού. Οι ερευνητές ήταν ιδιαίτερα επίμονοι στην αναζήτηση τέτοιων ομάδων, οι εξελίξεις εντός των οποίων θα είχαν τη μεγαλύτερη πιθανότητα να καταλήξουν στην κατάρρευση του HIV - την περαιτέρω μη βιωσιμότητά του. Στη συνέχεια, διεξάγοντας μια πολύπλευρη επίθεση ακριβώς σε τέτοια σημεία του ιού, θα ήταν δυνατό να παγιδευτεί «ανάμεσα σε δύο πυρά»: είτε θα στραγγαλιζόταν από το ανοσοποιητικό σύστημα, είτε θα μεταλλασσόταν και θα αυτοκαταστραφεί.

Χρησιμοποιώντας τη θεωρία τυχαίας μήτρας, η ομάδα αναζήτησε εξελικτικούς περιορισμούς στο λεγόμενο τμήμα πρωτεΐνης Gag του HIV, το οποίο σχηματίζει το πρωτεϊνικό κέλυφος του ιού. Έπρεπε να βρουν συλλογικά εξελισσόμενες ομάδες αμινοξέων με υψηλό επίπεδο αρνητικών συσχετίσεων (και χαμηλό αριθμό θετικών, επιτρέποντας στον ιό να επιβιώσει), όταν πολλαπλές μεταλλάξεις καταστρέφουν τον ιό. Και τέτοιοι συνδυασμοί βρέθηκαν σε μια περιοχή που οι ίδιοι οι ερευνητές ονόμασαν τομέα Gag 3. Συμμετέχει στη σταθεροποίηση του πρωτεϊνικού κελύφους του ιού, επομένως οι πολλαπλές μεταλλάξεις σε αυτό το σημείο είναι γεμάτες με την κατάρρευση της δομής του ιού.

Είναι ενδιαφέρον ότι, όταν οι ερευνητές εξέτασαν περιπτώσεις ατόμων μολυσμένων με HIV που ήταν φυσικά σε θέση να καταπολεμήσουν τον ιό, διαπίστωσαν ότι το ανοσοποιητικό σύστημα αυτών των ασθενών επιτέθηκε κατά προτίμηση στο τμήμα Gag 3.

Οι συγγραφείς προσπαθούν τώρα να βρουν άλλες παρόμοιες περιοχές στη δομή του ιού εκτός του τομέα Gag και αναπτύσσουν επίσης στοιχεία των ενεργών συστατικών ενός μελλοντικού εμβολίου που θα διδάξει το ανοσοποιητικό σύστημα να αντιδρά άμεσα στην παρουσία πρωτεϊνών του τομέα Gag 3 και να του επιτίθεται αμέσως με τον σωστό τρόπο.

Ακολουθούν οι δοκιμές σε ζώα, αλλά προς το παρόν, όλες οι λεπτομέρειες της εργασίας θα παρουσιαστούν στο 56ο Ετήσιο Συνέδριο της Βιοφυσικής Εταιρείας, το οποίο θα πραγματοποιηθεί από τις 25 έως τις 29 Φεβρουαρίου στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια, ΗΠΑ. Μια περίληψη της παρουσίασης είναι διαθέσιμη σε αυτόν τον σύνδεσμο.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]