اخبار تکنولوژی/ کشف یک روش جدید برای درمان ایدز
محققین دانشکده پزشکی دانشگاه سن دیگو کالیفرنیا، موفق به کشف دسته‌ای از محرک کننده‌های سلولی در داخل سلول‌های ایمنی بدن شده‌اند که با کنترل آنها می‌توان مخازن خفته ویروس HIV-۱ را در افراد مبتلا به بیماری ایدز از بین بُرد. تیم تحقیق می‌گویند که این کشف آنها، به فهم آن‌دسته از مکانیسم‌های سلولی که تکثیر ویروس HIV در بدن را کنترل می‌کنند، کمک خواهد کرد و باعث توسعه درمان‌های دارویی برای نابودی مخازن HIV در بدن خواهد شد. این گروه تحقیقاتی، یافته‌های خود را در مقاله‌ای با عنوان “The Long Noncoding RNA HEAL Regulates HIV-۱ Replication through Epigenetic Regulation of the HIV-۱ Promoter” در جدیدترین شماره مجله mBio به چاپ رسانده‌اند.
رویداد۲۴ ویروس نقص ایمنی نوع یک (HIV-۱)، هر سال حدود ۱.۷ میلیون نفر را تحت تاثیر قرار می‌دهد و هم‌اکنون ۳۸ میلیون نفر در سراسر دنیا با این ویروس زندگی می‌کنند. نویسندگان مقاله گفته‌اند که: از بین بردن مخازن مقاوم HIV-۱، مانع اصلی رسیدن به یک درمان موثر برای HIV-۱/AIDS است. Tariq Rana، دانشجوی دکترای ژنتیک دانشکده پزشکی سن دیگو کالیفرنیا و سرپرست گروه نویسندگان مقاله می‌گوید:
این کشف، یکی از مهم‌ترین یافته‌ها در زمینه بیماری HIV است که دانشمندان تقریبا به مدت سه دهه به‌دنبال آن بوده‌اند و هیجان‌انگیزترین بخش این یافته‌ها، پیش‌ازاین هرگز کشف نشده بود. ما با اصلاح ژنتیکی یک RNA غیرترجمه‌شونده (noncoding RNA)، از بازگشت HIV به سلول‌های T و میکروگلیا‌ها جلوگیری کردیم که این موضوع نشان‌دهنده آن است که ما یک هدف درمانی بالقوه برای از بین بردن HIV و ایدز داریم.
تیم تحقیق، توضیح می‌دهند که ویروس HIV از طریق مایعات بدن منتشر می‌شود و به سیستم ایمنی آن حمله می‌کند و همین امر منجر به نقص ایمنی یا ایدز می‌شود. برای جلوگیری از گسترش عفونت و همچنین تکثیر HIV در بدن، دارو‌های ضدرتروویروسی (Antiretroviral) یا ART به بیمار تجویز می‌شود. ویروس در افرادی که مورد درمان قرار می‌گیرند، به‌صورت خفته باقی مانده و از بین نمی‌رود. به‌محض قطع درمان دارویی، ویروس شروع به تکثیر کرده و بیماری را بر می‌گرداند. نویسندگان در مقاله خود نوشته‌اند: یک چالش اصلی در یافتن درمانی برای HIV-۱/AIDS، دشواری تشخیص و نابودی مخازن مقاوم پروویروس‌های مستعد تکثیر است.
تیم مطالعه متوجه شدند که HIV، آن‌دسته از ماکروفاژها یا سلول‌های ایمنی را که شامل یک RNA غیرترجمه‌شونده (lncRNA) با بیش از ۲۰۰ نوکلئوتید هستند، تحت تاثیر قرار می‌دهد. آنها بیش از ۱۱۴۵ رشته lncRNA را توالی‌یابی کردند. این رشته‌های RNA، از آن جهت خاص هستند که مانند دیگر RNA ها، پروتئین‌ها را ترجمه نمی‌کنند، بلکه به‌عنوان سوییچ‌هایی برای کنترل ژن‌های دیگری که ترکیب پروتئین‌های خاص را تنظیم می‌کنند، عمل می‌نمایند.
محققین مطالعه حاضر، در جریان تحقیق خود یک lncRNA خاص به نام HIV-۱ Enhanced LncRNA یا HEAL را پیدا کردند و متوجه شدند که تعداد آن در افراد مبتلا به HIV افزایش یافته است. HEAL، تکثیر ویروس HIV در سلول‌های ایمنی شامل ماکروفاژها، سلول‌های T و میکروگلیا‌ها را تنظیم می‌کند.
گروه تحقیق می‌گوید که HEAL، با یک پروتئین متصل‌شونده به RNA به نام FUS، یک کمپلکس را تشکیل می‌دهد. این پروتئین به وسیله دو مکانیسم مختلف در تکثیر HIV نقش بازی می‌کند. مکانیسم اول، اتصال دادن کمپلکس HEAL-FUS به یک پروموتر HIV است که فعالیت histone acetyltransferase p۳۰۰ را افزایش می‌دهد و این نیز به‌نوبه خود تکثیر HIV را فعال می‌کند؛ و مکانیسم دوم این است که کمپلکس HEAL-FUS، در منطقه پروموتر ژن cyclin-dependent kinase ۲ یا همان CDK۲ کار کرده و باعث افزایش بیان آن می‌شود.
تیم تحقیق، در مرحله بعد، روی خاموش کردن HEAL با استفاده از راهکار‌های بیوشیمیایی، سلولی و ژنتیکی کار کردند. آنها برای این‌کار از روش مهار RNA استفاده نمودند. آنها همچنین تلاش کردند تا HEAL را با استفاده از روش CRISPR-Cas۹ ویرایش یا حذف کنند. به‌محض حذف HEAL، محققین متوجه شدند که ویروس HIV حتی پس از متوقف کردن دارو‌های ضدرتروویروسی، موفق به بازگشت نشد. آنها در مقاله خود نوشته‌اند:
موضوع مهم این است که HEAL یک تقویت‌کننده موثر HIV-۱ است؛ چراکه حذف HEAL باعث جلوگیری از تکثیر X۴، R۵ و ویروس HIV شد، اما این ممانعت، با بیان بیش از حد HEAL از بین رفت.
تیم تحقیق می‌گوید که آنها تصمیم دارند تا آزمایش‌های تجربی خود را بر روی حیوانات انجام دهند. Rana گفته است که: نتایج ما نشان می‌دهد که HEAL، نقش اساسی در بیماری‌زایی HIV دارد؛ لذا مطالعات بیشتری برای توضیح مکانیسمی که منجر به بیان HEAL، بعد از ابتلای فرد به HIV، می‌شود لازم است؛ با این‌حال، این یافته می‌تواند به عنوان یک هدف درمانی مورد استفاده قرار گیرد.
نویسندگان مقاله چنین نتیجه‌گیری کرده‌اند که:
به‌رغم افزایش دانسته‌های ما درباره عملکرد‌های lncRNA، پتانسیل آنها برای توسعه استراتژی‌های درمانی HIV/AIDS همچنان کشف‌نشده باقی می‌مانَد. HEAL، برای بهبود بکارگیری کمک‌فعال‌کننده p۳۰۰ بر روی پروموتر HIV، با پروتئین متصل‌شونده به RNA، یعنی FUS، کمپلکسی را تشکیل می‌دهد. HEAL می‌تواند یک هدف درمانی بالقوه برای درمان بیماری HIV-۱/AIDS باشد.
این کشف، یکی از مهم‌ترین یافته‌ها در زمینه بیماری HIV است که دانشمندان تقریبا به مدت سه دهه به‌دنبال آن بوده‌اند و هیجان‌انگیزترین بخش این یافته‌ها، پیش‌ازاین هرگز کشف نشده بود. ما با اصلاح ژنتیکی یک RNA غیرترجمه‌شونده (noncoding RNA)، از بازگشت HIV به سلول‌های T و میکروگلیا‌ها جلوگیری کردیم که این موضوع نشان‌دهنده آن است که ما یک هدف درمانی بالقوه برای از بین بردن HIV و ایدز داریم.
تیم تحقیق، توضیح می‌دهند که ویروس HIV از طریق مایعات بدن منتشر می‌شود و به سیستم ایمنی آن حمله می‌کند و همین امر منجر به نقص ایمنی یا ایدز می‌شود. برای جلوگیری از گسترش عفونت و همچنین تکثیر HIV در بدن، دارو‌های ضدرتروویروسی (Antiretroviral) یا ART به بیمار تجویز می‌شود. ویروس در افرادی که مورد درمان قرار می‌گیرند، به‌صورت خفته باقی مانده و از بین نمی‌رود. به‌محض قطع درمان دارویی، ویروس شروع به تکثیر کرده و بیماری را بر می‌گرداند. نویسندگان در مقاله خود نوشته‌اند: یک چالش اصلی در یافتن درمانی برای HIV-۱/AIDS، دشواری تشخیص و نابودی مخازن مقاوم پروویروس‌های مستعد تکثیر است.
تیم مطالعه متوجه شدند که HIV، آن‌دسته از ماکروفاژها یا سلول‌های ایمنی را که شامل یک RNA غیرترجمه‌شونده (lncRNA) با بیش از ۲۰۰ نوکلئوتید هستند، تحت تاثیر قرار می‌دهد. آنها بیش از ۱۱۴۵ رشته lncRNA را توالی‌یابی کردند. این رشته‌های RNA، از آن جهت خاص هستند که مانند دیگر RNA ها، پروتئین‌ها را ترجمه نمی‌کنند، بلکه به‌عنوان سوییچ‌هایی برای کنترل ژن‌های دیگری که ترکیب پروتئین‌های خاص را تنظیم می‌کنند، عمل می‌نمایند.
محققین مطالعه حاضر، در جریان تحقیق خود یک lncRNA خاص به نام HIV-۱ Enhanced LncRNA یا HEAL را پیدا کردند و متوجه شدند که تعداد آن در افراد مبتلا به HIV افزایش یافته است. HEAL، تکثیر ویروس HIV در سلول‌های ایمنی شامل ماکروفاژها، سلول‌های T و میکروگلیا‌ها را تنظیم می‌کند.
گروه تحقیق می‌گوید که HEAL، با یک پروتئین متصل‌شونده به RNA به نام FUS، یک کمپلکس را تشکیل می‌دهد. این پروتئین به وسیله دو مکانیسم مختلف در تکثیر HIV نقش بازی می‌کند. مکانیسم اول، اتصال دادن کمپلکس HEAL-FUS به یک پروموتر HIV است که فعالیت histone acetyltransferase p۳۰۰ را افزایش می‌دهد و این نیز به‌نوبه خود تکثیر HIV را فعال می‌کند؛ و مکانیسم دوم این است که کمپلکس HEAL-FUS، در منطقه پروموتر ژن cyclin-dependent kinase ۲ یا همان CDK۲ کار کرده و باعث افزایش بیان آن می‌شود.
تیم تحقیق، در مرحله بعد، روی خاموش کردن HEAL با استفاده از راهکار‌های بیوشیمیایی، سلولی و ژنتیکی کار کردند. آنها برای این‌کار از روش مهار RNA استفاده نمودند. آنها همچنین تلاش کردند تا HEAL را با استفاده از روش CRISPR-Cas۹ ویرایش یا حذف کنند. به‌محض حذف HEAL، محققین متوجه شدند که ویروس HIV حتی پس از متوقف کردن دارو‌های ضدرتروویروسی، موفق به بازگشت نشد. آنها در مقاله خود نوشته‌اند:
موضوع مهم این است که HEAL یک تقویت‌کننده موثر HIV-۱ است؛ چراکه حذف HEAL باعث جلوگیری از تکثیر X۴، R۵ و ویروس HIV شد، اما این ممانعت، با بیان بیش از حد HEAL از بین رفت.
تیم تحقیق می‌گوید که آنها تصمیم دارند تا آزمایش‌های تجربی خود را بر روی حیوانات انجام دهند. Rana گفته است که: نتایج ما نشان می‌دهد که HEAL، نقش اساسی در بیماری‌زایی HIV دارد؛ لذا مطالعات بیشتری برای توضیح مکانیسمی که منجر به بیان HEAL، بعد از ابتلای فرد به HIV، می‌شود لازم است؛ با این‌حال، این یافته می‌تواند به عنوان یک هدف درمانی مورد استفاده قرار گیرد.
نویسندگان مقاله چنین نتیجه‌گیری کرده‌اند که:
به‌رغم افزایش دانسته‌های ما درباره عملکرد‌های lncRNA، پتانسیل آنها برای توسعه استراتژی‌های درمانی HIV/AIDS همچنان کشف‌نشده باقی می‌مانَد. HEAL، برای بهبود بکارگیری کمک‌فعال‌کننده p۳۰۰ بر روی پروموتر HIV، با پروتئین متصل‌شونده به RNA، یعنی FUS، کمپلکسی را تشکیل می‌دهد. HEAL می‌تواند یک هدف درمانی بالقوه برای درمان بیماری HIV-۱/AIDS باشد.
خبر های مرتبط
خبر های مرتبط
