來自英國劍橋大學醫學研究評議會分子生物學實驗室 ( Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology in Cambridge and University College London)及倫敦大學學院的科學家找到了HIV病毒的關鍵結構,他們相信這個發現可以讓他們研發出對抗病毒感染的新機轉藥物。

HIV病毒藉由摧毀對抗疾病與病毒的重要細胞來削弱人體的免疫系統,只有HIV帶原者身上的主要體液,像是:血液、精液、直腸液、陰道液及乳汁等,才能傳播HIV。

根據疾病管制局 [ centers for Disease Control and Prevention (CDC)] 的資料,估計大約有一百二十萬美國人是HIV帶原者,雖然目前無法治癒HIV病毒感染,但是隨著治療方法的進步,病人往往能夠減緩HIV病毒的增殖並且維持相對健康的狀態長達數年。

HIV病毒是一種反轉錄病毒,這意味著HIV病毒是由RNA所組成,而不是一般的DNA,HIV病毒在進入細胞後會經過一個特別的程序將RNA轉譯成DNA。HIV病毒轉譯過後的DNA會融合進宿主細胞的DNA而且不會被免疫系統偵測到。受感染的細胞會製造不同的RNA片段進而製造出新的病毒細胞,並重新開始感染的循環。這種特別的複製與感染方法讓HIV病毒疫苗的研發變得很困難。

 

發現HIV病毒上的虹膜狀孔洞

以前我們並不知道HIV病毒是如何獲得合成DNA所需的基因建構片段並感染宿主細胞,如今研究團隊針對這個機轉有了新的發現。稱為蛋白殼 (capsid) 的蛋白質外殼圍繞著病毒,研究人員發現蛋白殼上面有虹膜狀的孔洞,並且會像眼睛一樣開闔。這個孔洞可以非常迅速的開關,讓病毒可以吸入稱為核苷酸 (nucleotides) 基因建構片段,病毒需要這些核苷酸來建構DNA並感染宿主細胞,同時排除任何不需要的分子。這可以幫助我們解釋為何HIV病毒可以如此成功的迴避我們的免疫系統。這項刊登在自然期刊 (journal Nature) 上的發現,藉由檢視蛋白殼的原子結構並創造出突變的HIV病毒,讓研究團隊可以觀察孔洞的行為。

醫學研究評議會分子生物學實驗室的Dr. Leo James說:「我們過去認為當病毒一進入細胞後蛋白殼隨即會被破壞,但我們現在了解到蛋白殼可以保護病毒免於免疫系統的攻擊。我們發現的這個通道正好可以解釋複製的原料是如何進入蛋白殼並製造出病毒的基因組。」

 

設計出抑制物質來封住孔洞

為了防止病毒自我複製並感染更多的細胞,科學家研發出了抑制物質:苯六甲酸(Hexacarboxybenzene),可以堵住這個孔洞。苯六甲酸可以成功的堵住這個孔洞,確保病毒無法再自我複製,並且失去感染細胞的能力。苯六甲酸分子並無法進入人類的細胞,因此並無法幫助任何已經被HIV病毒感染的細胞。然而研究人員指出這項發現可以指引我們研發出同時可以進入人類細胞又可以封住孔洞的新藥物,藉由改變孔洞的穿透能力,將比現今的所有療法都更有效。

此外,這個新的原型分子也可以幫助我們研發新的藥物對抗其他的RNA病毒。

醫學研究評議會分子生物學實驗室的Dr. David Jacques說:「我們已經設計出了可以直接作用在通道的原型抑制物質,我們推測這個特性很可能在其他的病毒也很常見,而且會是研發新型抗病毒藥物的很吸引人的目標,包括新的HIV病毒治療方法以及其他相關的病毒。

醫學研究評議會分子生物學實驗室的計畫經理Dr. Tim Cullingford說:「這項由劍橋大學醫學研究評議會分子生物學實驗室Leo James’s實驗室以及倫敦大學學院Greg Towers團隊所共同合作的成果說明了跨領域研究的價值。」Dr. Tim Cullingford最後總結:「結合了分子結構學以及病毒學的專業讓他們可以對這個領域的未來有更好的雛形與方向。」

 

中文摘譯自Reference: http://www.medicalnewstoday.com/articles/312291.php

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