Neue Bildgebung zeigt bisher unveröffentlichte Schwachstellen von HIV: Durchbruch eröffnet neue Wege im Kampf gegen das tödliche virus

Vorstellen, dass HIV ist eine versiegelte Dose: wenn du es geöffnet würde, was Sie im inneren zu finden? Ein internationales team unter der Leitung von Forschern an der Universität des Montreal-Krankenhaus-Forschungszentrums (CRCHUM), Tufts University School of Medicine, und der University of Melbourne denken, Sie wissen. Für die erste Zeit, Sie haben visualisiert, was die „öffnen können“ des human-Immunschwäche-virus aussieht, enthüllt ein bisher unbekannter virus-Form und ein sehr detailliertes Bild von den Schwachstellen des virus.

Veröffentlicht April 10 in der Fachzeitschrift Cell Host & Mikroben, dieser Durchbruch war möglich durch den Einsatz eines molekularen „Dosenöffner“ zu entlarven Teile der virus-envelope, die ausgerichtet werden können durch Antikörper.

„Die Charakterisierung der neuen Form der virus-envelope-zeigt einzigartige details über die Anfälligkeit von HIV, die nützlich sein könnten, die in die Strategien zur Ihrer überwindung“, sagte Andrés Finzi, einer der leitenden Autoren der Studie, ein Forscher an der CRCHUM und ein professor an der Universität von Montreal. „Es ist sicherlich eröffnet neue Wege im Kampf gegen das tödliche virus.“

Wenn HIV infiziert Zellen des menschlichen immun-system ist, verwendet es die envelope spike zu befestigen sich an spezifische Rezeptoren auf den Zellen, die sogenannten CD4-und CCR5. Die Bindung an den CD4-rezeptor löst Veränderungen in der Form der Hülle, die es ermöglichen, das virus zu infizieren die Wirtszelle. Die neue Forschung beschreibt die Verwendung von klein-Molekül der CD4-Mimetikum-verbindungen entworfen und synthetisiert an der Universität von Pennsylvania zu zwingen, das virus zu öffnen und zu entlarven gefährdete Teile der Umschlag, so dass die Zellen des Immunsystems und töten die infizierten Zellen.

In einer früheren Studie, veröffentlicht in PNAS 2015, Forscher, geführt von Finzi zeigte, setzt diese gefährdeten Teile der Hülle erleichtert die Beseitigung von infizierten Zellen durch einen Mechanismus, bekannt als Antikörper-abhängige zelluläre Zytotoxizität (ADCC).

Wie die Zuordnung HIV-Schwachstellen

Tufts-Forscher waren in der Lage zu visualisieren, die bisher unbekannte Form von virus-envelope mit Hilfe einer neuen Technologie-Einzel-Molekül FöFörster-Resonanz-Energie-transfer, oder smFRET-und erlaubt Forschern, um zu sehen, wie verschiedene Elemente der Hülle bewegen sich mit Bezug auf eine andere. Dieser bietet eine direkte bedeutet zu sehen, dass die HIV-Hülle ist eine dynamische Maschine mit beweglichen teilen, der es ermöglicht, zu erlassen, die in verschiedenen Formen in Reaktion auf Reize, wie beispielsweise Antikörper oder kleine Moleküle.

„Wir hoffen, dass die Visualisierung der virus-envelope-Form hilft bei der Entwicklung von Impfstoffen, die gezielt auszunutzen, ADCC,“ sagte James Munro, Blei-Autor der Studie und assistant professor der Molekularbiologie und der Mikrobiologie an der Tufts University School of Medicine, die Teil der Mannschaft, der Pionier bei der Verwendung von smFRET, um besser zu verstehen, wie die HIV-1-virus infiziert, einer menschlichen Zelle in Echtzeit. „In der Thai-Impfstoff-Studie, die bislang einzige Impfstoff-Studie, die zeigte, dass ein bescheidenes Maß an Schutz vor einer HIV-Infektion, die Generierung von Antikörper mit ADCC-Aktivität wurde ein Faktor korreliert mit Schutz vor dem virus.“

Die smFRET-Ergebnisse bestätigt wurden mittels Kryo-Elektronenmikroskopie (Kryo-EM), eine Technik, verabschiedet vor fast 20 Jahren von Isabelle Rouiller, Blei-Autor der Studie und ein außerordentlicher professor an der Universität von Melbourne, hat vor kurzem gewann die Anerkennung durch die wissenschaftliche Gemeinschaft.

„Es ist faszinierend, wie die Viren selbst zu schützen. Moderne Ansätze wie single particle cryo-EM jetzt erlaubt uns der Blick im detail auf molekularer Mechanismen entwickelt, durch die evolution. Direkt Visualisierung der Moleküle an der Oberfläche von HIV wird es uns ermöglichen, Strategien zu entwickeln, um Krankheiten zu heilen. Ein Traum wird wahr!“, sagte Rouiller.

Im Jahr 2017, fast 37 Millionen Menschen, die mit HIV Leben. Jeden Tag, 5.000 neue Infektionen gemeldet, von Gesundheitsbehörden auf der ganzen Welt.

Dieser Inhalt liegt in der alleinigen Verantwortung der Autoren und stellt nicht notwendigerweise die offiziellen Ansichten der Nationalen Institute der Gesundheit oder andere Geldgeber.

Die Studie wurde finanziert von der Kanadischen Institutes of Health Research, National Institute of Health Research, der American Foundation for AIDS Research und der National Institute of Allergy and Infectious Diseases der National Institutes of Health (1K22AI116262). James Munro wird auch unterstützt durch die Gilead Sciences Research Scholars Program der HIV-und der Campbell-Stiftung. Isabelle Rouiller wird unterstützt durch die STEM-M-Stimulus Fonds — University of Melbourne, und Andrés Finzi hält Canada Research Chair auf Retrovirale Eintrag.