Jak HIV staje się AIDS

Wirus HIV rozwija się w trzech etapach. Podczas pierwszych tygodni po zakażeniu rośnie, powodując objawy typowe dla zwykłej infekcji np. grypy. Potem z powrotem kurczy się do mniejszych rozmiarów, a pacjent nie odczuwa żadnych dolegliwości przez około 8 do 10 lat.

Ostatnie stadium rozwoju wirusa prowadzi do zachorowania na AIDS i upośledzenia działania układu immunologicznego, bez którego pacjent nie może funkcjonować. Wtedy może go zabić nawet najprostsze przeziębienie, ponieważ organizm nie potrafi się już bronić. Z powodu AIDS w samych tylko Stanach Zjednoczonych umiera ponad 17 tysięcy ludzi rocznie.

Dotychczas nie było wiadomo, jak faza asymptomatyczna (bezobjawowa) przechodzi w ADIS. Przyjmowano, że wirus HIV rośnie, ewoluuje zgodnie z teorią naturalnej selekcji Darwina i w swoim najbardziej ekspansywnym stadium zabija pacjenta.

Biolog pracujący na Uniwersytecie Kalifornijskim, Dominik Wodarz, odkrył, że wirus HIV musi ewoluować w organizmie pacjenta do stadium, w którym mniej efektywnie rozprzestrzenia się pomiędzy komórkami, zanim dojdzie do zachorowania pacjenta na AIDS.

To odkrycie przeczy dotychczasowym hipotezom, jako że do zachorowania dochodzi, gdy HIV przemieszcza się pomiędzy komórkami z dużą efektywnością, co prowadzi do upośledzenia układu odpornościowego organizmu.

Przy pomocy modelu matematycznego Wodarz wykazał, że najbardziej zjadliwe cząsteczki wirusa HIV nie rozprzestrzeniają się najszybciej z komórki do komórki, co jest na pierwszy rzut oka sprzeczne z teorią ewolucji, gdzie najszybsi i najmocniejsi eliminują wolniejszych i słabszych.

Autorzy pracy wykazali również, że w celu wywołania AIDS niezbędna jest tak zwana koinfekcja - do zainfekowania jednej komórki potrzebnych jest wiele cząsteczek wirusa HIV. Jeżeli tylko jedna cząsteczka wirusa atakuje komórkę, nie dochodzi do ewolucji najzjadliwszych form wirusa i nie rozwija się AIDS.

Zdaniem badaczy jeżeli udałoby się powstrzymać cząsteczki wirusa HIV przed koinfekcją można byłoby zahamować rozwój AIDS.

Jeżeli nasze odkrycie się potwierdzi i zablokowanie koinfekcji okaże się skuteczne, nosiciele HIV będą mogli żyć nie chorując na AIDS - mówi autor badań, Dominik Wodarz.

Zdaniem naukowca wytłumaczeniem odmiennej od zwykle występującej ewolucji wirusa jest fakt, że wiele cząsteczek infekuje pojedynczą komórkę, w takim przypadku ewolucja pojedynczych cząsteczek przebiega inaczej i to pozwala wolniejszym ale za to zjadliwym cząsteczkom HIV na wywołanie AIDS.

Ta teoria może tłumaczyć, dlaczego niektóre małpy, które w środowisku naturalnym zarażają się małpią odmianą HIV, nigdy nie chorują na AIDS.

Zgodnie z modelem Wodarza, wiele cząsteczek wirusa może atakować komórki na zredukowanym poziomie, albo wcale.

Teraz odkrycie musi zostać sprawdzone eksperymentalnie. Jeżeli potwierdzi się, naukowcy będą mogli wykorzystać tę wiedzę do opracowania leków blokujących koinfekcję HIV, dzięki czemu najbardziej zjadliwe szczepy wirusa nie powstaną, co powstrzyma rozwój choroby.