Chiarire il ciclo di vita dell’HIV
Attualmente non esiste una cura per l’infezione da HIV e per trattare questa malattia il mondo ha bisogno di farmaci antivirali nuovi e migliori. Nel tentativo di trovare nuovi trattamenti, alcuni scienziati sostenuti in parte dal progetto T-FRAME, finanziato dall’UE, e coordinati dalla prof.ssa ricercatrice Neva Caliskan del Centro Helmholtz per la ricerca sulle infezioni, Germania (HZI), hanno sviluppato un nuovo approccio per analizzare e influenzare le fasi principali del ciclo di vita del virus. Il relativo studio è stato pubblicato sulla rivista «Nature Structural and Molecular Biology». Dall’inizio dell’epidemia nei primi anni Ottanta, l’HIV ha contagiato circa 84 milioni di persone e causato pressappoco 40 milioni di decessi. Quarant’anni dopo, 38 milioni di persone convivono ancora con questa malattia, tra cui 1,7 milioni di bambini sotto i 15 anni, un dato che evidenzia l’urgenza di nuovi approcci alle terapie antivirali. Per ottenerli è tuttavia necessario comprendere meglio i processi molecolari alla base degli stadi principali del ciclo di vita del virus. Proprio come gli altri retrovirus, ogni particella virale dell’HIV contiene due copie del genoma dell’RNA. Durante la replicazione del virus, due genomi si uniscono in un processo noto come dimerizzazione, che si ritiene essere un prerequisito per l’impacchettamento del genoma. In questo processo, un virus raccoglie i propri genomi all’interno di capsidi, il cui obiettivo principale è proteggerli fino a quando non potranno essere rilasciati in un nuovo ospite, dove si replicheranno ulteriormente. I ricercatori hanno concentrato l’attenzione su HIV-1, la variante responsabile della gran parte delle infezioni da HIV, e hanno sviluppando una nuova tecnologia detta analisi funzionale della struttura dell’RNA o FARS-seq (dall’inglese Functional Analysis of RNA Structure), che permette di analizzare le sequenze e le strutture di HIV-1 con un ruolo importante nella dimerizzazione e nell’impacchettamento del genoma.
Chiarire i meccanismi molecolari
«L’idea che la dimerizzazione sia un presupposto per l’impacchettamento è da tempo oggetto di discussione nella ricerca sull’HIV-1, ma i meccanismi molecolari alla base non sono ancora stati chiariti. Il nostro studio offre questa informazione ad alta risoluzione, permettendo un intervento mirato», spiega l’autore senior dello studio, il prof. ricercatore Redmond Smyth, ideatore dello studio e capo del gruppo di ricerca presso il Centro HZI, in un articolo pubblicato sul sito web dell’Istituto Helmholtz per la ricerca sulle infezioni basate sull’RNA (HIRI), parte del centro stesso. Liqing Ye, autrice principale dello studio e ricercatrice presso l’HIRI, spiega: «Siamo riusciti a dimostrare che il genoma di HIV-1 esiste in due conformazioni di RNA differenti. Solo una di queste è coinvolta nell’impacchettamento del genoma, mentre nella seconda l’RNA rimane nella cellula ospite per essere tradotto in nuove proteine virali. Queste due conformazioni agiscono quindi come interruttore molecolare per dirigere il destino dell’RNA virale e dunque della replicazione del virus.» Grazie all’aiuto della tecnologia FARS-seq, il team ha identificato in maniera completa le sequenze e le strutture nella en.wikipedia.org/wiki/Five_prime_untranslated_region (regione 5′ UTR) (regione non tradotta 5’) dell’RNA messaggero di HIV-1 che regola l’equilibrio tra le due conformazioni. «Ci auguriamo di riuscire a sfruttare queste scoperte nell’ambito dei farmaci antiretrovirali a base di RNA o per la produzione di vettori per la terapia genica migliori», afferma il prof. ricercatore Smyth nel medesimo articolo. Il progetto T-FRAME (Real-time analysis of ribosomal frameshifting and its impact on immunity and disease) terminerà nel 2026. Per maggiori informazioni, consultare: progetto T-FRAME
Parole chiave
T-FRAME, HIV, virus, HIV-1, RNA, genoma, molecolare, virale, dimerizzazione, impacchettamento del genoma