Νέο μοντέλο αναφοράς για τον HIV: Ερευνητές του Πανεπιστημίου Κουμαμότο ανέπτυξαν ένα νέο σύστημα αναφοράς ιών που ονομάζεται HIV-Tocky (Χρονόμετρο Κυτταρικής Κινητικής και Δραστηριότητας). Αυτό το καινοτόμο σύστημα επιτρέπει την απεικόνιση σε πραγματικό χρόνο της δυναμικής του HIV μετά την ιογενή λοίμωξη. Αξιοποιώντας την τεχνολογία πρωτεϊνών με χρονοδιακόπτη φθορισμού, το HIV-Tocky διαθέτει διπλό φθορισμό, που αλλάζει από μπλε σε κόκκινο, για να φωτίσει τη διαδικασία σίγησης και επανενεργοποίησης του προϊού.
Αυτή η βελτιωμένη χρονική ανάλυση ξεπερνά αυτή των συμβατικών συστημάτων πράσινης πρωτεΐνης φθορισμού (GFP), παρέχοντας κρίσιμες πληροφορίες για τους μηχανισμούς λανθάνουσας κατάστασης του HIV-1 και δημιουργώντας ένα θεμέλιο για την ανάπτυξη στρατηγικών εκρίζωσης. Η μελέτη δημοσιεύεται στο Communications Biology. Η μεγάλη πρόκληση για την τρέχουσα τυπική στρατηγική θεραπείας του HIV-1 με συνδυασμένη αντιρετροϊκή θεραπεία (cART), είναι ότι ενώ το cART μπορεί να αναστείλει την αντίστροφη μεταγραφή, δεν μπορεί να εξαλείψει πλήρως τα κύτταρα που έχουν μολυνθεί από τον ιό. Ορισμένα μολυσμένα κύτταρα φιλοξενούν προϊό HIV-1 που παραμένει λανθάνων και μπορεί να διαφύγει από το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή. Εάν διακοπεί το cART, ο προϊός μπορεί να επανενεργοποιηθεί υπό ορισμένες συνθήκες, οδηγώντας σε παραγωγή απογόνων ιοσωμάτων και πιθανώς αναζωπυρώνοντας τη μόλυνση.
“Η κατανόηση της δυναμικής μετάβασης του προϊού HIV-1 σε λανθάνουσα κατάσταση είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη στρατηγικών εκρίζωσης, γι’ αυτό αναπτύξαμε το HIV-Tocky για να αναλύσουμε αυτές τις χρονικές δυναμικές in vivo”, δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Yorifumi Satou, καθηγητής στο Κοινό Κέντρο Ερευνών για Μόλυνση από ανθρώπινο ρετροϊό Human Retrovirus Infection, Πανεπιστήμιο Kumamoto. Με τον συγχρονισμό της αλλαγής του φάσματος εκπομπής της πρωτεΐνης του χρονοδιακόπτη φθορισμού με την έκφραση προϊού, το HIV-Tocky επιτρέπει την ακριβή παρακολούθηση της χρονικής δυναμικής του προϊού από την έκφραση στη σιωπή. Αυτό το μοναδικό χαρακτηριστικό, με την εξαιρετικά ευαίσθητη μετατόπιση του φθορισμού από το μπλε στο κόκκινο, επιτρέπει την πρώτη αναγνώριση δύο λανθανόντων μοτίβων: έναν άμεσο λανθάνοντα χρόνο και έναν τελευταίο λανθάνοντα χρόνο που αρχικά δείχνει παροδική έκφραση.
Περαιτέρω ανάλυση σε τοποθεσίες ενσωμάτωσης αποκάλυψε ότι αυτά τα δύο πρότυπα λανθάνουσας κατάστασης διέπονται από διαφορετικούς ρυθμιστικούς καθοριστικούς παράγοντες, με τον πρώτο να είναι πιο στοχαστικός και ο δεύτερος πιο επιγενετικά ελεγχόμενος, παρέχοντας περισσότερες ενδείξεις σχετικά με τον μοριακό μηχανισμό σίγησης και έκφρασης προϊού. Συνολικά, το HIV-Tocky είναι ένα νέο εργαλείο που αποτυπώνει την κινητική της αποσιώπησης προϊού, ένα κατόρθωμα που δεν ήταν δυνατό με το GFP πριν, επιτρέποντας την ανάλυση της περίπλοκης φύσης του λανθάνοντος χρόνου HIV-1 αποκαλύπτοντας τη δυναμική της έκφρασης προϊού σε πραγματικό χρόνο. Η μελέτη έδειξε επίσης τις δυνατότητές της για τον έλεγχο φαρμάκων, ιδιαίτερα για την αξιολόγηση των παραγόντων που προωθούν την καθυστέρηση (LPAs). Ο Δρ Σάτου σημείωσε ότι η επόμενη πρόκληση θα είναι η εφαρμογή του HIV-Tocky σε πρωτογενή μυελοειδή και λεμφοειδή κύτταρα, τα οποία μπορεί να παρέχουν περαιτέρω πληροφορίες για τη δυναμική του λανθάνοντος χρόνου και τους καθοριστικούς παράγοντες σε διαφορετικούς ιστούς και ανατομικές δεξαμενές.