É ASSIM QUE O HIV DECIDE SE TORNAR ATIVO

Os pesquisadores descobriram o mecanismo molecular que sustenta a decisão do HIV de permanecer em um estado ativo ou dormente. Isso pode levar a novas terapias que funcionam mantendo o vírus em um estado permanentemente inativo.

Aprender sobre o processo de tomada de decisão do HIV pode nos ajudar a combatê-lo.

O estudo, liderado por uma equipe dos Institutos Gladstone em San Francisco, CA, aparece em um artigo agora publicado na revista. Célula.

As descobertas também podem explicar as decisões sobre o destino das células que ocorrem em outras partes da biologia - por exemplo, como as células-tronco decidem se permanecem como células-tronco ou se diferenciam em células especializadas, incluindo células do cérebro ou do coração, quando se dividem.

O autor sênior do estudo, Prof. Leor S. Weinberger, diretor do Center for Cell Circuitry dos Gladstone Institutes, compara o processo a como “protegemos nossas apostas” quando tomamos decisões sobre investimentos financeiros.

Para “nos proteger contra a volatilidade do mercado”, podemos escolher colocar alguns fundos em ações de alto risco com rendimentos potencialmente altos e o restante em opções de baixo risco e baixo rendimento.

“Da mesma forma”, explica ele, “o HIV cobre suas bases em um ambiente volátil, gerando infecções ativas e latentes”.

Reservatório latente de HIV

Assim que entra no corpo humano, o HIV insere seu material genético no DNA das células imunológicas “hospedeiras”. Isso permite que o HIV force a máquina da célula a fazer cópias do vírus.

No entanto, algumas células imunológicas infectadas com HIV entram em um estado dormente ou latente e não produzem novos vírus. O HIV pode se esconder neste “reservatório latente” por muito tempo.

Os tratamentos atuais para o HIV são altamente eficazes na redução da quantidade de vírus ativos no corpo. No entanto, eles não são tão bons no combate ao HIV latente, que pode ser reativado assim que o tratamento for interrompido. Esta é uma das principais razões pelas quais ainda não podemos curar o HIV.

Em trabalho anterior, o Prof. Weinberger e seus colegas mostraram que a latência do HIV “não é um acidente”, mas uma “tática de sobrevivência” deliberada.

A tática é "evolutivamente vantajosa para o vírus" porque nos locais onde o HIV entra pela primeira vez no corpo, não há muitas células imunológicas para ele invadir e, se matasse a todas por estar totalmente ativo, não haveria mais nenhuma para continuar a infecção.

HIV explora "ruído de expressão gênica"

Ao colocar algumas das células que invade em um estado latente, o HIV garante que a ativação possa esperar até que essas células sejam transportadas para o tecido onde há muito mais células-alvo, garantindo assim uma chance maior de sobrevivência e infecção contínua.

A equipe descobriu que o HIV é capaz de gerar um estado ativo ou dormente, tirando vantagem de um fenômeno normal dentro das células que é chamado de “flutuações aleatórias na expressão do gene”.

Por causa das flutuações aleatórias na expressão do gene, que os cientistas também chamam de “ruído”, duas células com exatamente a mesma composição genética podem produzir diferentes quantidades da mesma proteína. A diferença pode ser suficiente para influenciar a "função e destino" da célula.

O HIV expressa seus genes dentro da célula hospedeira usando um mecanismo chamado “splicing alternativo”, que permite cortar seu material genético e montá-lo em uma variedade de arranjos.

Splicing de gene ineficiente

Em seu estudo, os pesquisadores observaram células individuais infectadas com HIV. Eles descobriram que o vírus usa um tipo de splicing para controlar o ruído aleatório e decidir o destino da célula hospedeira - se ela está ativa ou dormente.

“Descobrimos”, diz o co-autor do primeiro estudo, Dr. Maike Hansen, pesquisador do grupo do Prof. Weinberger, “que o HIV usa uma forma particularmente ineficiente de splicing para controlar o ruído.”

“Surpreendentemente, se funcionasse de forma eficiente”, ela continua, “esse mecanismo produziria vírus muito menos ativos. Mas, aparentemente desperdiçando energia por meio de um processo ineficiente, o HIV pode controlar melhor sua decisão de permanecer ativo. ”

Com a ajuda de ferramentas de modelagem, genética e imagem, a equipe foi capaz de identificar, pela primeira vez, o estágio do ciclo de vida do HIV em que ocorreu o splicing.

Eles descobriram que o splicing ineficiente ocorre não durante a transcrição - como se pensava anteriormente - mas depois dela.

A transcrição é o processo pelo qual as instruções contidas no DNA são copiadas para o RNA para dizer à maquinaria celular o que fazer ou quais proteínas fazer.

A equipe conclui que ter um processo de splicing ineficiente é vital para a sobrevivência do vírus e que melhorar sua eficiência pode ser uma maneira de derrotá-lo, mantendo-o permanentemente em estado latente.