Durch das Verständnis des Lebenszyklus von HIV ist es möglich geworden, die Medikamente zu entwickeln, die wir zur Behandlung der Krankheit einsetzen. Es erlaubt uns zu identifizieren, wie das Virus Kopien von sich selbst macht, was wiederum ermöglicht, Möglichkeiten zu entwickeln, diesen Prozess zu blockieren (oder zu hemmen).
Der HIV-Lebenszyklus ist typischerweise in sechs verschiedene Stadien unterteilt, von der Anheftung des Virus an die Wirtszelle bis zur Knospung neuer frei zirkulierender HIV-Virionen (Abb.).
Virusanhang
Sobald HIV in den Körper gelangt (typischerweise durch sexuellen Kontakt, Blutkontakt oder Mutter-Kind-Übertragung), sucht es eine Wirtszelle aus, um sich zu vermehren. Der Wirt in dem Fall ist die CD4-T-Zelle, die verwendet wird, um eine Immunabwehr zu signalisieren.
Um die Zelle zu infizieren, muss sie sich mit einem Lock-and-Kay-System verbinden. Die Schlüssel sind Proteine auf der Oberfläche von HIV, die sich an komplementäres Protein auf der CD4-Zelle anlagern, ähnlich wie ein Schlüssel in ein Schloss passt. Dies ist, was als "viraler Anhang" bekannt ist. Virusanhang, blockiert durch ein Medikament der Einstiegshemmerklasse Selzentry (Maraviroc).Bindung und Fusion
Einmal an die Zelle gebunden, injiziert HIV eigene Proteine in die Zellflüssigkeiten (Zytoplasma) der T-Zelle. Dies bewirkt eine Fusion der Zellmembran mit der äußeren Hülle des HIV. Dies ist das Stadium, das als "virale Fusion" bekannt ist. Ein verschmolzenes Virus kann in die Zelle gelangen.
Ein injizierbares Medikament namens Fuzeon (Enfurvitid) kann die virale Fusion stören.
Virale Uncoating HIV nutzt sein genetisches Material (RNA), um sich durch die Entführung der genetischen Maschine der Wirtszelle zu vermehren. Auf diese Weise kann es mehrere Kopien von sich selbst erstellen. Der Prozess, der als "virale Uncoating" bezeichnet wird, erfordert, dass die Schutzschicht, die die RNA umgibt, aufgelöst werden muss. Ohne diesen Schritt kann die Umwandlung von RNA in DNA (die Bausteine für ein neues Virus) nicht stattfinden.Transkription und Translation
Einmal in der Zelle muss die einzelsträngige RNA von HIV in die doppelsträngige DNA umgewandelt werden. Dies geschieht mit Hilfe des Enzyms
reverse Transkriptase
. Reverse Transkriptase verwendet Bausteine aus der T-Zelle, um das genetische Material im Umkehrschluss buchstäblich zu transkribieren: von RNA zu DNA. Nach der Umwandlung der DNA verfügt die genetische Maschine über die für die virale Replikation erforderliche Kodierung.Drogen genannt Reverse-Transkriptase-Hemmer können diesen Prozess vollständig blockieren. Drei Arten von Medikamenten, Nukleosid-Reverse-Transkriptase-Hemmer (NRTIs), Nukleotid-Transkriptase-Hemmer (NtRTIs) und Nicht-Nukleosid-Reverse-Transkriptase-Hemmer (NNRTIs), enthalten fehlerhafte Imitationen der Proteine, die sich in die sich entwickelnde DNA einfügen. Dadurch kann die doppelsträngige DNA-Kette nicht vollständig gebildet werden, und die Replikation ist blockiert.
Retrovir (Zidovudin), Ziagen (Abacavir), Sustiva (Efavirenz) und Viread (Tenofovir) sind nur einige der Reverse-Transkriptase-Hemmer, die üblicherweise zur Behandlung von HIV eingesetzt werden.
Integration Damit HIV die genetische Maschinerie der Wirtszelle kapern kann, muss es die neu gebildete DNA in den Zellkern integrieren. Medikamente, die als Integraseinhibitoren bezeichnet werden, sind in hohem Maße in der Lage, das & bgr; -Integrationsstadium zu blockieren, indem sie das Integrase-Enzym blockieren, das verwendet wird, um das genetische Material zu übertragen.Isentress (ralelgraviv), Tivicay (Dolutegravir) und Vitekta (Elvitegravir) sind drei häufig vorgeschriebene Integrase-Hemmer.
Assembly
Nach der Integration muss HIV Proteinbausteine herstellen, aus denen neue Viren zusammengesetzt werden. Es tut dies mit dem Protease-Enzym, das Protein in kleinere Stücke zerkleinert und dann die Stücke zu neuen, vollständig gebildeten HIV-Virionen zusammenbaut.
Eine Klasse von Medikamenten, Proteaseinhibitoren genannt, kann den
Montageprozess effektiv blockieren. Dazu gehören Medikamente wie Prezista (Darunavir) und Reyataz (Atazanavir).
Reifung und Knospung Wenn die Virionen zusammengesetzt sind, durchlaufen sie das letzte Stadium, in dem die reifen Virionen buchstäblich aus der infizierten Wirtszelle herausknospen. Sobald diese Virionen in den freien Verkehr gelangen, infizieren sie andere Wirtszellen und beginnen den Replikationszyklus erneut.
Es gibt keine Medikamente, die den Reifungs- und Knospungsprozess verhindern können.
