Antik, HIV-Benzeri Bir Virüsün Ölümcül Hatası


Milyonlarca yıl önce, HIV benzeri bir virüs, tüylü, şişkin gözlü bir lemurun genomuna girdi ve kalıcı olarak sıkıştı.

Bir primat DNA kafesine hapsolan virüs, artık kendini düzgün bir şekilde kopyalayamaz veya yaşamı tehdit eden hastalığa neden olamaz. Uysal bir tutsak oldu, lemur tarafından kendi çocuklarına, onlar tarafından da kendi çocuklarına geçti. Bugün, o mikropun iyi huylu kalıntıları hala bir lemur gen filosu arasında sıkışmış— bir zamanlar HIV kadar ölümcül olabilecek bir virüsten geriye kalan her şey.

HIV içeren viral grup olan Lentivirüsler yadsınamaz bir beladır. Virüsler, memelilerde kronik, yavaş gelişen enfeksiyonlar oluşturuyor ve tipik olarak tehlikeli patojenleri uzak tutmak için gerekli olan bir bağışıklık hücresi alt kümesini sakatlıyor. Ve bilim adamlarının bildiği kadarıyla, bu virüsler konakçılarına oldukça eşit bir şekilde zarar veriyor – ya da en azından, Oxford Üniversitesi’nden evrimsel bir virolog olan Aris Katzourakis, “bildiğimiz tüm lentivirüsler” için bu doğru. Bu, uzun zaman önce lemur lentivirüsünün de muhtemelen yıkıcı olduğu anlamına geliyor. Ancak yolun bir yerinde, lemur ve lentivirüs arasındaki çekişme, genomlarının karışmasını sağlayacak kadar dağıldı. Boston College’da evrimsel bir virolog olan Andrea Kirmaier, lentivirüsün ve konağın “bir arada var olabileceğinin, barışın sağlanabileceğinin” kanıtı olduğunu söylüyor.

Bunun gibi yumuşamalar, sayısız bin yıl boyunca memelilerin genomik tarihinin bir demirbaşı olmuştur. Bilim adamları, DNA’ya gömülü lentivirüslere rastladılar. lemurlarancak tavşanlar, yaban gelinciği, kayan memeliler aranan colugolarve en yakın zamanda, kemirgenler-hepsi eski, hepsi hareketsiz, görünüşe göre hepsi en meşakkatli özelliklerinden sıyrılmış. Bu virüslerin bulaşıcı versiyonları artık yok oldu. Ancak geçmişte bulaşıcı bir tehdit oluşturdukları gerçeği, şimdi vahşi lentivirüslere karşı aldığımız stratejileri bilgilendirebilir. Bu feshedilmiş lentivirüsleri bulmak, bize bir zamanlar hangi hayvanların barındığını veya olabileceğini söyler. hâlâ liman, aktif olanlar ve potansiyel olarak bize iletebilirler. Bunların varlığı ayrıca, lentivirüs ile konakçı arasındaki mücadelede memelinin üstünlüğü ele geçirebileceğini gösteriyor. Ne de olsa lemurlar, tavşanlar, yaban gelinciği, colugos ve kemirgenler hala buradalar; eski lentivirüsler değildir. Belki de insanlar bu tuhaf genetik ittifaklardan HIV ile benzer terimler üzerinde pazarlık yapmak için yararlanabilir ya da modern virüsü tamamen ortadan kaldırabilir.


Fred Hutchinson Kanser Merkezi’nden bir virolog olan Daniel Blanco-Melo, virüslerin kendilerini hayvan genomlarına kalıtsal bir şekilde, endojenizasyon adı verilen bir süreçle asimile ettiklerinde, bilim adamlarının bunu genellikle “bir tür hata” olarak gördüklerini söylüyor. Virüs bir kez bir konakçıya yerleştikten sonra artık diğerlerine bulaşamaz; genomunun büyük bir kısmı zamanla bozulabilir ve bu da “kesinlikle bunu yapmak için evrimleşmemiştir”. Hatalar genellikle, hücrelere girdikten sonra DNA’ya dönüştürdükleri RNA tabanlı genomlara sahip retrovirüslerde olur. Kapak, virüslerin genetik materyallerini konakçınınkiyle birleştirmesine izin verir, bu da daha sonra patojeninin proteinlerini kendisinin yanında üretmeye zorlanır. Bazen bir retrovirüs, istemeden kendisini bir sperm veya yumurtanın genomuna diker ve planları sonunda ev sahibinin soyuna geçer. Erime hayvanı öldürmezse, bir zamanlar patojen olan yaratık, yaratığın DNA’sının kalıcı bir fikstürü haline gelebilir.

Zamanla, insan genomu bu viral otostopçulardan oluşan bir sürü topladı. DNA’mız endojen retrovirüslerle, kısaca ERV’lerle o kadar delik deşik ki, genomlarımızda teknik olarak protein üreten genlerin sahip olduğundan daha fazla yer kaplıyorlar. Ancak sınırlarımızı aşan uzun ERV listesinde, hem bizim hem de diğer hayvanların genomlarında lentivirüsler bariz bir şekilde yok; ortalarına kadar, bazı bilim adamları lentivirüslerin endojenleşmeyebileceğini düşündüler hiç. Tamamen saçma bir fikir değildi: Lentivirüslerin karmaşık genomları vardır ve istila ettikleri dokular konusunda son derece seçicidirler; aynı zamanda oldukça tehlikeliler, tam olarak çoğu yaratığın hücresel gayrimenkullerini işgal etmek istediği türden bir kiracı değil. Ya da belki, bazı araştırmacılar, lentivirüslerin endogi yeteneğine sahip olduğunu öne sürdü, ancak sadece çok genç. Son birkaç yüz binlerce yıl içinde memelileri enfekte etmeye başlamış olsalardı, bu tür kazaların meydana gelmesi için zaman olmayabilirdi.

Sonra, yaklaşık 15 yıl önce, Glasgow Üniversitesi’nde evrimsel bir virolog olan Katzourakis ve Rob Gifford liderliğindeki bir ekip, RELIK adında bir endojen lentivirüs keşfetti tavşanların ve daha sonra tavşanların genomlarında, hayvanların ortak atalarına yerleştiğine dair bir ipucu en az 12 milyon yıl önce. Bir anda, lentivirüs zaman çizelgesi uzadı ve o zamandan beri büyümeye devam etti. Gifford bana, bilim adamlarının artık yeterince geniş bir memeliler dizisinde endojen lentivirüsleri tanımladıklarını, lentivirüslerin tarihimizin bir parçası olabileceğinden şüphelenmek için söyledi. en az 100 milyon yıl— çok uzak atalarımızın genomlarına dinozorların ölümünden önce, primatların yükselişinden önce, Kuzey ve Güney Amerika’nın kara kütleleri öpüşmeden önce girmek. Katzourakis, “Bu bize virüsün ve konağın ne kadar süredir bağlı olduğunu gösteriyor” dedi. Bu çağlar boyunca, lentivirüsler ve etkiledikleri memeliler uyum içinde evrimleştiler – patojen her zaman daha iyi enfekte etmeye çalışıyor, hayvan her zaman düşmanını daha verimli bir şekilde savuşturmaya çalışıyor.

Lentivirüslerin geçmişimize bu kadar derinden bağlı olduğunu bilmek, diğer memelilerin bugün hala var olanlara karşı ne durumda olduğunu anlamamıza yardımcı olabilir. İki maymun türü, isli mangabeyler ve Afrika yeşil maymunları, HIV’in maymun versiyonu olan SIV adlı bir lentivirüsle o kadar çok evrimsel zaman harcadılar ki, büyümüş hoşgörülü ondan. Minnesota Üniversitesi’nde bir mikrobiyolog ve immünolog olan Nikki Klatt, virüsle dolu olduklarında bile, maymunların patojenin diğer primatlarda neden olduğu ciddi, bağışıklık sistemi baskılayıcı hastalıktan muzdarip olmadığını söylüyor. Anahtar maymunlarda gibi görünüyor ultra esnek, hızlı iyileşen bağırsaklaraynı zamanda onların bağışıklık sistemleriSIV’e daha sessiz saldırılar başlatan, vücudun savaşırken kendini yok etmesini engelleyen. Lyon, Fransa’daki Uluslararası Enfeksiyon Araştırmaları Merkezi’nde evrimsel bir virolog olan Lucie Etienne, bu tür immünolojik omuz silkmelerinin belirli retrovirüslerin sonunda endojenleşmesini sağlayabileceğini söylüyor.

Pek çok memeli, aynı zamanda, lentivirüslerin ilk etapta vücutlarında üremesini önlemek için güçlü araçlar geliştirmiştir – örneğin, viral giriş veya replikasyonu bozabilen veya yeni viral partiküllerin halihazırda enfekte olmuş hücrelerden dışarı fırlamasını önleyebilen proteinler. Virüsler de hayvanlardan çok daha hızlı mutasyona uğrayabilir ve gelişebilir. Bu, patojenlere bu savunmalara karşı koymak için bolca şans verir; Örneğin, HIV, insan hücrelerinin kendisine karşı yükselttiği kalkanların çoğunu geçmekte veya delip geçmekte sorun yaşamaz.

Ancak, bir maymundan eşdeğer bağışıklık savunma proteini alın ve HIV, Fred Hutchinson Kanser Merkezi’nden bir virolog olan Michael Emerman “bunu bozamaz” diyor. Diğer primatların, bağışıklık evrimlerini farklı şekillerde şekillendiren bizimkinden farklı bulaşıcı geçmişleri vardır. Emerman, bu primatların genomlarını veya hatta kısırlaştırılmış genetik kargo olarak lentivirüsleri taşıyan memelilerin genomlarını çalışmanın sonunda “bağışıklığımızı artıran” tedavilere ilham verebileceğini söyledi. En azından, bu tür deneyler bilim adamlarını lentivirüslerin ortak zayıf noktalarına işaret edebilir: virüsün, eski bağışıklık sistemlerinin bir zamanlar yeterince başarılı bir şekilde hedeflediği ve ev sahiplerinin hikayeyi anlatmak için hayatta kaldığı kısımları. British Columbia Üniversitesi’nden bir virolog olan Maria Tokuyama, “Evrim bize retrovirüsleri hedef almak için en iyi yerleri öğretti” diyor. “Neden işe yaradığını bildiğimiz etkileşim türlerini zorlamıyorsunuz?”

Başka, belki de daha radikal bir fikir, yerini HIV tedavisine bırakabilir: hız yapmak endojenleşmeye giden yol—lentivirüslerin, kalıcı olarak, iyi huylu bir şekilde yerleştirilecekleri umuduyla kendilerini genomlarımıza karıştırmalarına izin vermek. UCLA’da bir virolog olan Oliver Fregoso, “Virüsü orada olacak şekilde susturmanın bir yolunu bulabilirdik ama umursamıyoruz” diyor. HIV araştırmasının kutsal kâselerinden biri, her zaman enfeksiyonu önleyebilecek bir aşı hazırlamak olmuştur – bu, yapılması olağanüstü derecede zor bir şeydir. Ancak, eğer bir tür nazik ateşkes sağlanabilirse, Boston College’dan Kirmaier bana “belki o kadar ileri gitmemize gerek yok” dedi.

Cornell’deki virologlar Cedric Feschotte ve Sabrina Leddy, böyle bir müdahale için baskı yapanlar arasında. HIV’in, en güçlü antiretroviral ilaçlarımızdan bazılarından saklanabileceği hücrelerin içinde hareketsiz kalma eğiliminden yararlanıyorlar. Virüs esasen “ölü taklidi yapıyor” dedi Leddy bana, sonra sahil temizlendiğinde yeniden uyanıyor. Ama HIV susturulabilirse istikrarlı bir şekilde, kendini genomun içine sıkıştırdığında öfkesi sona erecekti. “ERV’lerin izlediği bu doğal yolu taklit etmeyi umuyoruz” etkin bir şekilde yerine kilitlendi, dedi Ledi. Hapsedilen virüsler daha sonra gen düzenleme ile hücrelerden kesilebilir.

Bu fikir iddialı ve hala kullanılabilir tedaviler elde etmenin bir yolu. Ancak işe yararsa, ek bir avantaj sağlayabilir. İçimizde mağaza kurduktan sonra, viral kiracılarımız ev sahiplerine kendi aktif akrabalarıyla savaşmak gibi faydalar sunmaya başlayabilir. Son yıllarda araştırmacılar kediler, tavuklar, fareler, primatlar, koyunlar ve hatta insanlaryapabildiler ortak proteinler oluşturmak için belirli endojen retrovirüslerden ablukalar gelen virüslere karşı benzer türden. Blanco-Melo ve Gifford böyle bir ekibin parçasıydı. 2017’de keşif, eski maymunların ve maymunların hücrelerinin yüzeylerinden viral giriş yollarını soymak için kullanmış olabilecekleri bir ERV’yi anlatıyor. ERV’li bir konakçıyla karşılaşıldığında, bu ERV’nin bulaşıcı, hala patojenik versiyonu artık içeri giremezdi.

Blanco-Melo bana en sonunda aktif retrovirüsün “soyu tükendi” dedi – bunun endojen muadilinin tuhaflıklarına atfedilebileceğini düşündüğü bir sonuç. Kirmaier, bunun dolambaçlı bir hareket, esasen “virüsü kendi aleyhine çevirmenin bir yolu” olduğunu söyledi. Bu tür bir dost ateşi taktiği Mayıs zaten lentivirüsler arasında iş başında, onu ev sahibi genomların içinde ve dışında yönlendiriyor: Fregoso, endojen lentivirüsleri olan türlerin genellikle aktif lentivirüsler tarafından kandırılmadığını, en azından henüz hiçbirinin tanımlanmadığını söyledi. Şansımız yaver giderse, aynı şey bir gün HIV için de geçerli olabilir, virüs bir anıdan biraz daha fazlası – ya da hücrelerimizdeki boş bir parça.


Kaynak : https://www.theatlantic.com/science/archive/2022/09/lentiviruses-lemurs-hiv-treatment-cure/671498/?utm_source=feed”>Source link

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir