Nové poznatky o fungovaní vírusu HIV v bunke a vývoj nových lipidových nanočastíc na transport mRNA by mohli byť nádejou na vyliečenie HIV.
Ilustrácia zobrazuje vírus HIV (vyznačený žltou farbou) uvoľňujúci sa z membrány infikovanej bunky. Zdroj: uvahealth.com
Podľa štatistík organizácie UNAIDS za rok 2023 žije na celom svete takmer 40 miliónov ľudí s vírusom HIV. Do konca života sú odkázaní na lieky, ktoré vírus potláčajú, miernia príznaky a zabraňujú prenosu. Pre mnohých je vírus HIV naďalej smrteľný.
Minulý rok vedci zaznamenali obrovský prelom v liečbe HIV v podobe virostatika lenakapavir. Časopis Science tento úspech vyhlásil za prelomový výskum roka 2024 (Breakthrough of the year).
Lenakapavir, ktorý sa pacientovi podáva dvakrát ročne, zabraňuje množeniu vírusu. Jeho podávanie pacientom s HIV síce pomáha, liečba však musí byť doživotná. Vedci preto pokračujú vo výskume a hľadajú spôsob, ako vyliečiť HIV nadobro.
Keď HIV v bunke spí
Pozoruhodný pokrok v liečbe HIV umožňuje potlačenie vírusu do takej miery, že je jeho hladina v krvi takmer nedetegovateľná, príznaky sú len mierne a zabraňuje sa prenosu na iných ľudí. Z tela pacienta však vírus nikdy nezmizne. Dokáže sa ukryť v určitom type bielych krviniek a zotrvať tam v latentnom stave. Po ukončení liečby sa znova objaví. Antiretrovírusové lieky ani imunitný systém nemajú na vírus v spiacom štádiu dosah, čo predstavuje jednu z najväčších výziev vo vývoji lieku na HIV.
Znamená to totiž, že v tele existuje rezervoár vírusu HIV, ktorý sa môže reaktivovať a s ktorým si imunitný systém ani lieky nevedia poradiť. K hlbšiemu pochopeniu toho, ako vírus prebýva v bunkách v latentnom stave, dospeli vedci z americkej Lekárskej fakulty Univerzity vo Virgínii (UVA Health). Nové zistenia vedcov z UVA Health uverejnené v štúdii v časopise PLOS One odhaľujú zásadné poznatky o tom, ako sa vírus dokáže v bunke schovať.
Vírus HIV a jeho stratégie
Aby sa vírus HIV mohol replikovať, musí z jadra infikovaných buniek exportovať svoju RNA. Využíva na to koordinovaný systém zahŕňajúci vírusový proteín nazývaný Rev a špeciálnu štruktúru RNA nazývanú Rev Response Element (RRE). Nový výskum UVA ukazuje, že malé zmeny v tomto regulačnom systéme, známom ako os Rev-RRE, priamo ovplyvňujú schopnosť HIV replikovať sa a vymaniť sa z latencie. Štúdia zistila, že vírusy s nízkou aktivitou Rev majú nevýhodu pri replikácii aj reaktivácii z latentného štádia.
Niektoré variácie regulačného systému robia vírus agresívnejším, kým iné udržujú jeho aktivitu na nižšej úrovni a je ťažšie vyviesť ho z úkrytu.
Táto variabilita pomáha vysvetliť, prečo HIV odoláva aj agresívnej liečbe. Pre vývoj účinnej terapie by sa mali podľa vedcov zohľadniť práve tieto jemné variácie, vďaka ktorým vírus dokáže meniť svoje správanie.
Vírus HIV napáda bunky. Zdroj: iStockphoto.com
Vývoj stratégií na eliminovanie vírusu HIV
Tieto zistenia môžu prispieť k vývoju nových stratégií, ktoré by mohli pomôcť vírus HIV eliminovať v organizme nadobro. Vedci z Inštitútu Petra Dohertyho pre infekcie a imunitu v austrálskom Melbourne sú presvedčení, že sa im podaril prelom práve v tejto oblasti.
Našli spôsob, ako vírus odhaliť v bunke a odstrániť ho z tela. Je založený na technológii mRNA, ktorá sa do povedomia verejnosti dostala počas pandémie ochorenia COVID-19, keď sa použila vo vakcínach spoločností Moderna a Pfizer/BioNTech. O svojich zisteniach informujú vedci v článku uverejnenom v časopise Nature Communications.
Nový typ lipidových nanočastíc
Ako to funguje? Vedci mRNA dopravia do buniek, v ktorých sa HIV ukrýva, tak, že ju uzavrú do malej špeciálne vytvorenej tukovej bubliny. Molekula mRNA potom dá bunkám pokyn, aby vírus odhalili.
Vedcom sa tak podarilo niečo, o čom si mysleli, že je nemožné. Panovalo totiž presvedčenie, že biele krvinky, v ktorých sa HIV ukrýva, neprijímajú tukové bubliny alebo lipidové nanočastice (LNP) používané na prenos mRNA. Tím však vyvinul nový typ lipidových nanočastíc, ktorý tieto bunky prijímajú, známy ako LNP X.
„Je to po prvý raz, čo sa ukázalo, že táto stratégia dobre funguje v bunkách infikovaných vírusom HIV. Dúfame, že tento nový dizajn nanočastíc by mohol byť novou cestou k vyliečeniu HIV,“ cituje tlačová správa inštitútu prvú autorku štúdie Paulu Cevaalovú.
Pozrite si
Beh na dlhú trať
Bude potrebný ďalší výskum, aby sa zistilo, či odhalenie vírusu stačí na to, aby si s ním imunitný systém tela poradil, alebo či bude potrebné túto technológiu kombinovať s inými terapiami na eliminovanie HIV.
Výskum austrálskych vedcov prebehol v laboratórnych podmienkach a použité boli darcovské bunky pacientov s HIV. Cesta k uvedeniu technológie do praxe a jej využitiu v liečbe HIV bude behom na dlhú trať. Bude si vyžadovať úspešné testy na zvieracích modeloch, po ktorých by nasledovali testy na ľuďoch. Celé to môže trvať roky.
Napriek tomu sú vedci optimistickí. Na začiatok je dopravenie mRNA do bunky infikovanej HIV obrovským úspechom, lebo zviditeľní vírus a to je presne to, čo vedci potrebujú. Zároveň si uvedomujú, že mnohé výskumy v oblasti biomedicíny to nedotiahnu až do praxe. „To je, bohužiaľ, pravda. Nechcem maľovať krajší obraz, ako je realita,“ zdôraznila Cevaalová.
„Za posledných päť rokov sme vytvorili celý nový pracovný program na využitie mRNA a navrhnutých lipidových nanočastíc na dosiahnutie rezervoáru HIV a odstránenie perzistentného vírusu. Naša práca sa dramaticky zmenila a táto štúdia je neuveriteľne vzrušujúcim míľnikom,“ uviedla vedúca laboratória profesorka Sharon Levinová.
Austrálski vedci dúfajú, že pri výskume na modelových zvieratách potvrdia zistenia z laboratória, aby mohli prejsť k testom na ľuďoch.
Zdroj: UVA Health, Doherty Institute, The Guardian, VND
(zh)
