Antivirales Gen hilft, das Springen von AIDS-Viren zwischen Wirtsspezies zu unterdrücken

Antivirales Gen hilft, das Springen von AIDS-Viren zwischen Wirtsspezies zu unterdrücken
Antivirales Gen hilft, das Springen von AIDS-Viren zwischen Wirtsspezies zu unterdrücken
Anonim

Die menschlichen AIDS-Viren (HIV-1 und HIV-2) haben ihren Ursprung als Affen- bzw. Affenviren, doch ist wenig darüber bekannt, ob oder wie sich diese Eindringlinge an die neue genetische „Umgebung“des Menschen angepasst haben. Von einer Gruppe von Wirtsgenen, die zusammen als Restriktionsfaktoren bekannt sind, wird angenommen, dass sie die Fähigkeit solcher Viren beeinflussen, sich zwischen verschiedenen Primatenarten zu bewegen. Eine von Andrea Kirmaier und Welkin Johnson von der Harvard Medical School zusammen mit Dr. Vanessa Hirsch von den National Institutes of He alth durchgeführte Studie liefert bei Affen und Affen direkte Beweise für ein Restriktionsfaktor-Gen namens TRIM5, das als genetische Barriere für Artenkreuzungen fungiert Übertragung eines mit HIV-2 verwandten Primaten-Immunschwächevirus.

Die Ergebnisse werden nächste Woche im Open-Access-Online-Journal PLoS Biology veröffentlicht.

Zu den Primaten-Immunschwächeviren gehören HIV-1 und HIV-2 sowie die zahlreichen Affen-Immunschwächeviren (SIVs), die bei afrikanischen Affen und Affen vorkommen. Die Verteilung von SIVs unter ihren natürlichen Wirten spiegelt eine lange Geschichte des Wechselns von Viren zwischen Arten wider, einschließlich der jüngsten Invasionen von Menschen durch SIVs von Schimpansen, die HIV-1 hervorbrachten, und Rußmangabe-Affen, die HIV-2 hervorbrachten. SIV von Rußmangabes sprang auch in asiatische Rhesusaffen über, wo es, wie HIV-1 und HIV-2 beim Menschen, AIDS verursacht. Wissenschaftler glauben, dass die Bewegung viraler Krankheitserreger zwischen Wirten letztendlich die Evolution bestimmter Gene, sogenannter Restriktionsfaktoren, zum Schutz vor solchen Ereignissen vorangetrieben hat. Die Expression eines solchen Gens, TRIM5, macht kultivierte Zellen im Labor resistent gegen Infektionen durch Retroviren (einschließlich menschlicher Retroviren wie HIV-1 und HIV-2).Die Studie von Kirmaier und Kollegen bestätigt nun die Fähigkeit von TRIM5, die speziesübergreifende Übertragung von SIV in vivo zu unterdrücken.

Bei ihrer Studie nutzten Kirmaier und Kollegen die Tatsache, dass Rhesusaffen mehrere Versionen (oder Allele) von TRIM5 in ihrem Genpool haben. Infolgedessen werden verschiedene Makaken unterschiedliche Versionen von TRIM5 beherbergen, was zu der Vorhersage führt, dass sich einzelne Makaken in ihrer Empfindlichkeit gegenüber Infektionen durch Viren anderer Arten unterscheiden werden. Die Forscher zeigten, dass SIVsm, ein Virus, das natürlicherweise in Rußmangabes vorkommt, von Natur aus durch einige, aber nicht alle TRIM5-Allele blockiert wird, die in Rhesusaffen vorkommen.

Zusammen mit AIDS-Forschern am NIH analysierte das Team als nächstes archivierte Proben einer Kohorte von Rhesusaffen, die SIVsm ausgesetzt waren. Dabei fanden sie eine Korrelation zwischen der Kombination von TRIM5-Varianten, die in jedem einzelnen Rhesusaffen in der Studie vorhanden waren, und ob dieser Affe eine hohe oder niedrige Konzentration des SIVsm-Virus in seinem Blut hatte.Wichtig ist, dass die gleichen TRIM5-Allele, die die SIVsm-Infektion im Labor blockierten, auch bei den Affen vorhanden waren, die die geringsten SIVsm-Infektionsraten aufwiesen, und umgekehrt. Diese Beweise bei Affen bestätigen, was aus früheren Zellkulturstudien vermutet wurde; nämlich, dass TRIM5 eine Rolle bei der Unterdrückung der Replikation des Virus im neuen Wirt spielt. Die Forscher identifizierten auch eine Untergruppe der Makaken, die mit niedrigen Viruskonzentrationen im Blut begonnen hatten, aber schließlich eine hohe Virusinfektion entwickelten. In solchen Fällen fanden sie heraus, dass sich in den Tieren wachsende Viren speziell entwickelt hatten, um die einschränkenden Wirkungen der besonderen Kombination von TRIM5-Allelen, die in diesen Tieren vorhanden sind, zu überwinden.

Diese Studie zeigt direkt das Potenzial von TRIM5, als Barriere für die artenübergreifende Übertragung von Primaten-Immunschwächeviren zu wirken, eine Barriere, die erfolgreiche Eindringlinge überwinden müssen. Aus praktischer Sicht kann die Variation von Genen wie TRIM5 in Rhesusaffenversionen von großer Bedeutung für die zentrale Rolle sein, die diese Tiere als Modelle für die Untersuchung von AIDS und AIDS-Impfstoffen spielen.Obwohl der Mensch nicht im Mittelpunkt dieser Studie stand, weisen die Ergebnisse auf die Möglichkeit hin, dass das Ergebnis der Exposition des Menschen gegenüber Viren anderer Primaten von der genetischen Variation in den menschlichen Versionen von Genen wie TRIM5 abhängen kann.

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