محققان Salk مکانیسم‌های مولکولی مقاومت دارویی HIV را کشف کردند

مرجع مجله:

داده‌های ساختاری در مورد نحوه اتصال 4d به پروتئین‌های اینتگراز مقاوم به دولوتگراویر همچنین نشان می‌دهد که چگونه داروهای جدید می‌توانند بر مقاومت دارویی غلبه کنند.

در گذشته، آزمایشگاه لیومکیس ساختار سه بعدی پروتئین اینتگراز را در حالی که به DNA متصل است و همچنین نحوه اتصال داروهایی مانند Dolutegravir به اینتگراز و مسدود کردن آن را کشف کرد. اما محققان مطمئن نبودند که چگونه ساختار اینتگراز با توقف پاسخ ویروس به Dolutegravir تغییر کرد.

عفونت HIV به توانایی ویروس برای چسباندن مواد ژنتیکی خود به ژنوم سلول‌های انسانی بستگی دارد و اساساً سلول‌ها را ربوده و به کارخانه‌های تولید ویروس تبدیل می‌شود. دولوتگراویر و داروهای مرتبط با آن با مسدود کردن اینتگراز، پروتئینی که برای توانایی ویروس در ادغام DNA خود در ژنوم میزبان حیاتی است، کار می کنند. بدون عملکرد اینتگراز، HIV نمی تواند به طور موثر سلول های انسانی را آلوده کند. با این حال، HIV یک ویروس به سرعت در حال جهش است، و تعداد فزاینده ای از سویه های HIV به Dolutegravir مقاوم هستند.

رابرت کریگی از مؤسسه ملی دیابت و بیماری‌های گوارشی و کلیوی (NIDDK) که بخشی از مؤسسه ملی سلامت است، می‌گوید: «4d واقعاً تنها نمونه‌ای از نحوه مبارزه با مقاومت دارویی است، اما برخی از اصول اساسی را در اختیار ما قرار می‌دهد که می‌توانیم از آنها برای طراحی سایر روش‌های درمانی بیاموزیم». روشی که بخشی از مولکول 4d مانند یک ورقه مسطح در بالای یک بخش از مجموعه پروتئین اینتگراز-DNA روی هم قرار می‌گیرد، می‌تواند در ترکیبات دیگر تکرار شود.

نویسندگان دیگر عبارتند از Dario Oliveira Passos، Zelin Shan، Avik Biswas و Timothy S. Strutzenberg از Salk. مین لی، ژائوانگ لی، استیون جی. اسمیت، ژو ژی ژائو، ترنس آر. برک، جونیور و استفن اچ. هیوز از موسسه ملی بهداشت. Qinfang Sun، Indrani Choudhuri، Allan Haldane، و Ronald M. Levy از دانشگاه تمپل. نانجی دنگ از دانشگاه پیس؛ و Lorenzo Briganti و Mamuka Kvaratskhelia از پردیس پزشکی دانشگاه کلرادو Anschutz.

منبع:

لیومکیس می‌گوید: «ما از میزان مقاومت این گونه‌های اینتگراز کاملاً شگفت‌زده شدیم. توانایی Dolutegravir برای عملکرد کاملاً به خطر افتاده است.

محققان موسسه Salk با همکاری موسسه ملی بهداشت مکانیسم‌های مولکولی را کشف کرده‌اند که توسط آن ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV) به Dolutegravir، یکی از موثرترین داروهای ضد ویروسی مورد استفاده بالینی برای درمان HIV، مقاوم می‌شود.

DOI: 10.1126/sciadv.adg5953



منبع

مطالعه جدید، در 21 ژوئیه 2023 در پیشرفت علم، نشان می دهد که چگونه تغییرات در ساختارهای سه بعدی اینتگراز، یک پروتئین HIV، می تواند منجر به مقاومت دولوتگراویر شود و چگونه ترکیبات دیگر ممکن است بتوانند بر این مقاومت غلبه کنند.

محققان همچنین اثربخشی یک داروی آزمایشی HIV به نام 4d را برای مسدود کردن عملکرد پروتئین‌های اینتگراز مقاوم به دولوتگراویر آزمایش کردند. 4d توسط همکاران Lyumkis در NIH به عنوان نسل بعدی داروی هدف‌گیری اینتگراز ساخته شد و در حال حاضر در آزمایش‌های پیش بالینی روی حیوانات قرار دارد. در تمام انواع، آنها کشف کردند که 4d هنوز به شدت توانایی HIV را برای ادغام ژن های خود در سلول های انسانی مسدود می کند. این نشان می دهد که 4d یا انواع مختلف این ترکیب ممکن است به طور موثر برای درمان ویروس در بیمارانی که مقاومت به Dolutegravir ایجاد کرده اند استفاده شود.

در مرحله بعد، دانشمندان بررسی خواهند کرد که چگونه انواع اینتگراز تکامل می‌یابند – از جمله آنهایی که هنوز در بیماران دیده نمی‌شوند، اما در آینده امکان‌پذیر هستند – و چگونگی تاثیر آنها بر پاسخ به بهترین داروهای بالینی مورد استفاده و همچنین توانایی HIV برای آلوده کردن انسان‌ها.

با HIV، باید دو قدم جلوتر از ویروس فکر کرد. ما اکنون مشخص کرده‌ایم که چگونه ویروس می‌تواند در برابر داروهایی مانند Dolutegravir ادامه یابد، که برای توسعه درمان‌های آینده مهم است.”


دیمیتری لیومکیس، دانشیار سالک، نویسنده ارشد و رئیس بنیاد توسعه هرست

در مطالعه جدید، لیومکیس و همکارانش از انستیتوی ملی سلامت، نسخه‌هایی از پروتئین اینتگراز را با جهش‌هایی که به اچ‌آی‌وی در برابر دولوتگراویر مقاوم می‌شوند، ایجاد کردند. سپس آنها ساختار هر اینتگراز جهش یافته را تعیین کردند و نشان دادند که چرا Dolutegravir دیگر نمی تواند به هر نسخه از پروتئین متصل شود و آن را مسدود کند. دانشمندان همچنین “تناسب” ویروس (ظرفیت آن برای تولید فرزندان عفونی) و فعالیت آنزیم را برای درک بهتر آنچه منجر به مقاومت دارویی در بیماران می شود، ارزیابی کردند.

این کار توسط مؤسسه ملی بهداشت (U01 AI136680، R01 AI146017، U54 AI170855، R35 GM132090)، برنامه درون دانشگاهی NIDDK، بنیاد ملی مارگارت تی موریس، بنیاد Hearst، مؤسسه تحقیقات سرطان NIH در داخل، مؤسسه تحقیقات سرطان NIH در داخل دانشگاه، حمایت شد. برنامه هدفمند و فلوشیپ فوق دکتری F32 (GM148049).