Fot. Od lewej: Kamil Więcek, Heng-Chang Chen, Janusz Wiśniewski, żródło: Łukasiewicz – PORT

Według Światowej Organizacji Zdrowia pod koniec 2023 r. na całym świecie żyło ok. 39,9 mln osób zakażonych wirusem HIV, w tym ok. 1,4 mln dzieci w wieku 0-14 lat. Liczby te nasuwają pytanie – dlaczego, pomimo postępu technologicznego i rozwoju medycyny, wirus HIV pozostaje niepokonany?

Wróg czekający w uśpieniu

Po wniknięciu do komórki materiał genetyczny wirusa (RNA) ulega odwrotnej transkrypcji do wirusowego DNA, przedostaje się do jądra komórki i integruje się z genomem gospodarza. Wirus staje się nieodróżnialny od naszego DNA i może replikować się z naszymi komórkami. Na tym etapie część wirusów przechodzi w tryb cichej infekcji zwany latencją, czyniąc wirusa niewidocznym dla układu odpornościowego. – To, co jest najbardziej niebezpieczne w tym wirusie i co utrudnia jego usunięcie, to przebudzenie prowirusów ze stanu utajenia, tzw. odbicie wirusa, po zaprzestaniu terapii antyretrowirusowej – wyjaśnia dr Heng-Chang Chen, lider Grupy Badawczej Wirusologii Ilościowej w Łukasiewicz – PORT. Dr Chen zdobywał doświadczenie jako wirusolog molekularny m.in. na Uniwersytecie Humboldta w Berlinie, w laboratorium dr. Filiona w Centrum Regulacji Genomicznej w Barcelonie oraz laboratorium dr. Benkirane’a w Instytucie Genetyki Człowieka w Montpellier.

HIV na celowniku

Naukowcy poszukujący skutecznych terapii antywirusowych na HIV zdołali już spowolnić postęp choroby i przedłużyć życie pacjentów. Są to jednak terapie kosztowne, niedostępne dla wszystkich zakażonych i wymagające przyjmowania leków antyretrowirusowych do końca życia. Nie udało się dotychczas całkowicie wyeliminować wirusa z zakażonego organizmu, jednak jest nadzieja – dr Chen pracuje nad alternatywnym rozwiązaniem.

Funkcjonalne leki na HIV w połączeniu z informatyką genomową w niedalekiej przyszłości?

Obecnie dostępnych jest co najmniej pięć różnych strategii antyretrowirusowych w walce z HIV, wśród nich strategia „shock and kill”, która ma na celu najpierw reaktywację utajonego wirusa HIV, a następnie zastosowanie leków antyretrowirusowych lub wykorzystanie układu odpornościowego gospodarza do wyeliminowania patogenu. Niestety dotychczas ta strategia eliminacji wirusa nie odniosła sukcesu, dlatego naukowcy i klinicyści zaczęli badać alternatywne podejścia, takie jak funkcjonalne wyleczenie. – Strategia „block and lock” ma na celu zablokowanie transkrypcji prowirusa i trwałe zamknięcie rezerwuaru w stanie głęboko utajonym. Co ciekawe, zaobserwowaliśmy, że różne leki przeciwretrowirusowe celują w różne podgrupy prowirusów. Od czasu założenia laboratorium w Łukasiewicz – PORT jednym z moich głównych obszarów badawczych jest badanie wpływu genomu gospodarza na przekształcanie mikrośrodowiska latentnego rezerwuaru HIV. Jeśli uda nam się zrozumieć ich mechanistyczną interakcję, być może będziemy w stanie wykorzystać wiedzę o chromatynie (np. wyciszanie chromatyny), aby trwale zablokować transkrypcję HIV w głębokiej latencji – omawia dr Chen.

Rys. autorstwa dr. Chen ilustruje połączenie koncepcji leczenia funkcjonalnego i cech epigenomicznych w walce z infekcją HIV.

Cel jest kluczowy

Innowacja w badaniach dr. Chena polega przede wszystkim na podejściu do HIV na terapeutycznym i funkcjonalnym poziomie genomicznym. Zablokowanie wirusa HIV w stanie latencji byłoby długo oczekiwanym przełomem, który uwolniłby pacjentów od konieczności codziennego przyjmowania leków. – Gdyby cały genom mógł być postrzegany jako część wielkiej maszynerii immunologicznej gospodarza, znajomość właściwości funkcjonalnego genomu miałaby kluczowe znaczenie dla przezwyciężenia infekcji wirusowych – tłumaczy dr Chen. Grupa Badawcza Wirusologii Ilościowej ma nadzieję, że zrozumienie roli genomu gospodarza w latencji wirusa HIV pozwoli uzyskać lepsze terapeutyczne strategie antyretrowirusowe i umożliwi całkowite wyeliminowanie infekcji HIV w przyszłości. – W pracy naukowca niezwykle ważne jest, aby mieć wyznaczony cel – podkreśla dr Chen, dla którego priorytetem zarówno jego własnej pracy, jak i pracy całego zespołu jest poprawa jakości życia osób zakażonych wirusem HIV, aby zapewnić im lepszą kontrolę nad chorobą i dostęp do skuteczniejszych i tańszych terapii.

Łukasiewicz – PORT