Lyhyt katsaus siihen, kuinka HIV kulkeutuu kehon läpi, on simuloitu ensimmäistä kertaa supertietokoneilla Yhdysvalloissa.
Illinoisin yliopiston useat supertietokoneet mallinsivat kahden vuoden ajan 64 miljoonan atomin käyttäytymistä vangitakseen 1,2 mikrosekuntia HIV-kapsidin, proteiinihäkin, elämästä, joka kuljettaa HIV-viruksen ihmissolun ytimeen. Kapsidisimulaatio suoritettiin energiaministeriön Titan-supertietokoneella, kun taas analyysi tehtiin tehty käyttämällä Blue Waters -supertietokonetta National Center for Supercomputing Applications -keskuksessa yliopisto.
"Laskennalliseksi mikroskopiaksi" kutsutun menetelmän suurten biologisten järjestelmien tutkimiseksi molekyylidynamiikan simulaatioilla kehittivät ja johtivat Juan Perilla ja edesmennyt Klaus Schulten.
Se paljasti useita kapsidin ominaisuuksia, kuten proteiinin eri osia, jotka värähtelevät eri taajuuksilla. Tämä on todennäköistä, että kapsidi lähettää tietoa muihin osiin, jolloin se voi navigoida ympäristössään, Perilla sanoi. Tutkimuksessa havaittiin myös, että ionit virtaavat sisään ja ulos kapsidihuokosista ja tarttuvat niihin eri kohdissa: negatiivinen sisäpuolelta ja positiivinen ulkopuolelta. Tämä pitää kapsidin rakenteen koossa.
Avaamalla sellaiset kapsidin rakenteen salaisuudet ja paljastamalla sen haavoittuvuudet tutkijat väittävät, että simulaatio auttaa tutkijoita päättämään, kuinka tämä rakenne rikkoutuu niin, että se räjähtää ennen kuin tartuttaa ihmistä solu. Tämä voi lopulta johtaa parantumiseen.
Katso aiheeseen liittyvä
Samoin simulaatio osoitti tutkijoille, että stressi jakautuu capsidin kuvioissa, jolloin he voivat paikantaa lisää haavoittuvuuksia, joita voitaisiin käyttää murtamaan rakenne. Tutkimus on
julkaistu lehdessä Luontoviestintä.Nykyään HIV ei ole elinkautinen tuomio, joka se oli ennen. Hoidot ovat kehittyneet, mikä voi merkittävästi lisätä vuosia ja jopa vuosikymmeniä potilaiden elämään ja Vaikka täydellistä parannuskeinoa ei ole löydetty, tämä kapsidisimulaatio on viimeisin tähän liittyvä tutkimus päämäärä.
Lokakuussa immunologit viidessä Ison-Britannian johtavassa yliopistossa yhdessä NHS: n kanssa raportoivat, että ensimmäinen potilas uraauurtavassa HIV-tutkimuksessa hoito oli osoittanut "huomattavia" tuloksia, eikä viruksesta ollut merkkejä alkuvaiheen jälkeen hoitoon.
Hoidossa yhdistyvät antiretroviraaliset lääkkeet lääkkeeseen, joka aktivoi lepotilassa olevan HIV: n uudelleen, yhdessä immuunijärjestelmää stimuloivan rokotteen kanssa. Tämä tuhoaa virusta kantavat solut ja lopulta hävittää sen potilaan kehosta.
Sitten toukokuun alussa Templen yliopiston Lewis Katzin lääketieteellisen korkeakoulun (LKSOM) ja yliopiston tutkijat Pittsburghissa havaittiin, että he voisivat poistaa HIV-DNA: n elävien eläinten – tässä tapauksessa hiirten – genomeista geeninmuokkaustyökalun avulla CRISPR.
Kuvat: Juan Perilla
Kuvateksti: HIV-viruksen geneettinen materiaali on koteloitu useisiin rakenteisiin, jotka piilottavat sen isännän immuunijärjestelmältä. Sininen kapsidi suojaa virusta sen jälkeen, kun se on päässyt soluun, ja kuljettaa sen tumaan, jossa se saattaa infektioprosessin loppuun.
