HIV gaat door eiwitten in lichaamscellen

Eiwitten op T-cellen fungeren als inlaatpoorten voor het HI-virus

13/09/2013

Ondanks vele jaren van intensief onderzoek, kon tot nu toe geen remedie voor HIV worden ontwikkeld. Als het HIV-virus iemands bloed binnendringt, valt het zijn immuunsysteem aan en verlamt het de eigen verdediging van het lichaam. Om de lichaamscellen te penetreren, krijgt het HI-virus hulp van eiwitten die op het oppervlak van de zogenaamde T-lymfocyten (T-cellen), de helpercellen, zitten. Chinese onderzoekers zijn er nu in geslaagd de structuur van één van de eiwitten, CCR5, te decoderen. De bevindingen zouden in de toekomst kunnen worden gebruikt om geneesmiddelen te ontwikkelen die CCR5 op betrouwbare wijze blokkeren. Maar een remedie voor AIDS zou niet zijn gevonden.

HIV komt de T-cellen binnen met behulp van bepaalde eiwitten
Human Immunodeficiency Virus (HIV) is wereldwijd een van de meest gevreesde virussen. Als het onbehandeld blijft, leidt het meestal na een aantal jaren van incubatie tot het begin van AIDS (verworven immunodeficiëntiesyndroom). Het HI-virus valt het immuunsysteem aan door de T-cellen aan te vallen, die vervolgens sterven. Op deze manier wordt de verdediging van het lichaam vernietigd, zodat het krachteloos wordt in de loop van de infectie tegen andere, eigenlijk veilige virussen en bacteriën.

Al in de jaren negentig ontdekten wetenschappers het mechanisme waarmee de HI-virussen de lichaamscellen binnendringen. Eiwitten (inlays) zoals CCR5 zitten op het oppervlak van T-cellen en fungeren als toegangspoorten voor HI-virussen vergelijkbaar met het key-lock-principe. Er zijn nu HIV-medicijnen die dit werkingsmechanisme blokkeren. Dit omvat Maraviroc. De agent voorkomt dat het HI-virus aan het oppervlak van CCR5 kan koppelen. Omdat er echter niet één enkele vorm van CCR5 is, maar veel verschillende soorten, is het medicijn niet effectief wanneer CCR5-typen zich bevinden op T-cellen met een lage affiniteit voor maraviroc. Het zou daarom een ​​middel moeten vinden dat alle soorten eiwitten op betrouwbare wijze kunnen blokkeren. Maar dat is precies de moeilijkheid, vooral omdat tot voor kort zelfs het exacte remmingsmechanisme voor het eiwit niet bekend was.

HI-virussen kunnen van vorm veranderen
Deze puzzel is onlangs door Chinese wetenschappers rond Beili Wu van de Chinese Academie van Wetenschappen aan de orde gesteld door de eerste hoge resolutiebeelden te maken van het complex van CCR5 en Maraviroc. Hun resultaten waren in het vakblad „wetenschap“ gepubliceerd. Hun onderzoek onthulde dat het medicijn de toegang van de HIV-receptor niet blokkeert, maar eerder „van achteren“ gekoppeld aan CRR5, waardoor de vorm van het eiwit verandert. Een andere belangrijke bevinding van de onderzoekers is dat de afbeeldingen verklaringen toelaten over welke CCR5-typen niet door Maraviroc kunnen worden geblokkeerd. Hun koepelvormige, gedraaide vorm voorkomt dus dat het medicijn zich hecht. „Deze kennis kan ons helpen geneesmiddelen zoals maraviroc te optimaliseren en een nieuwe generatie medicijnen te ontwikkelen, "citeert „Time Online“ Wetenschapper Wu.

Echter, zelfs als het mogelijk zou zijn om een ​​HIV-medicijn te ontwikkelen dat alle CCR5-typen blokkeert, zou het extra manieren moeten vinden om de andere eiwitten die het HIV-virus gebruiken te remmen als een toegangspoort tot de cellen. Een van deze eiwitten is CXCR4. Als het HI-virus via CRR5 niet langer in de T-cellen kan komen, verandert het van vorm zodat het zich aan CXCR4 kan hechten.

Zes jaar geleden is Wu erin geslaagd de CXCR4-structuur te ontcijferen. Een vergelijking van de twee eiwitten toonde aan dat hun structuur vergelijkbaar is. Alleen kleine afwijkingen zijn verantwoordelijk voor het feit dat ze de voorkeur zouden krijgen van verschillende HIV-varianten, legde Wu uit. „Deze bevindingen zouden binnenkort geneesmiddelen kunnen ontwikkelen die zowel CXCR4 als CCR5 blokkeren, "citeerde de krant de wetenschapper.