מחקר מדגיש את הצורך בטיפולים ספציפיים לסוג תאים עבור HIV

חוקרים מאוניברסיטת אילינוי הוכיחו את החשיבות של התמקדות בסוגי תאים ספציפיים בטיפול ב-HIV. המחקר שלהם, שפורסם בProceedings of the National Academy of Sciences, הוא אחד הראשונים שבדקו את ההשפעות הדיפרנציאליות או הספציפיות לסוג התא של אפנון חביון HIV על תאים מיאלואידים. תאים, סוג של תא חיסון המיוצר במח העצם.

אחד המכשולים העיקריים להעלמת זיהום ב-HIV הוא ניהול השהיה, או התקופה שבה תא נגוע שוכב רדום ואינו יכול לייצר וירוס. תאי HIV סמויים נאספים בגוף במקומות המכונים מאגרים. מאגרים סמויים הם בעייתיים מכיוון שהם יכולים להתחיל לייצר וירוסים בכל רגע.

הדברה מלאה של המחלה תדרוש הסרה של כל התאים הסמויים מהגוף או עמידות קבועה לגירויים הפעלה. עם זאת, הפעלה מחדש יכולה להיגרם על ידי מגוון גורמים, כולל אותות המכוונים התמיינות תאי מיאלואיד.

וויסות של חביון HIV במקרופאגים שמקורם במונוציטים (MDMs) עלול להוות סיכון להתפשטות ויראלית. התמיינות של מונוציטים למקרופאגים עלולה לגרום להפעלה מחדש של HIV, שעלולה לקדם התפשטות ויראלית לרקמות (משמאל למעלה). המועמד הקליני, Auranofin, מפחית DNA ויראלי בדם ומקדם חביון HIV בתאי T ובמונוציטים, אך גורם להפעלה מחדש של HIV ב-MDM (משמאל למטה). ב-MDM, אנו משערים שעיכוב של TrxR על ידי Auranofin מוביל להצטברות של מיני חמצן תגובתיים (ROS), אשר גורם להפעלת NF-κB והפעלה של מקדם ה-HIV LTR (מימין). עיכוב של TrxR עשוי להפחית את הפחתת המצע על ידי מתן אפשרות לחלבון Tat להישאר מחומצן בעיקר, שם הוא יכול להיקשר ל-TAR ולהתחיל שעתוק HIV. מקור: הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים (2024). DOI: 10.1073/pnas.2313823121

במשך שנים רבות, המחקר על תרופה ל-HIV התרכז סביב שתי גישות הידועות בשם "הלם והרוג" ו"חסום ונעילה". הראשון פועל בשילוב עם טיפול אנטי-רטרו-ויראלי כדי להפעיל תאים נגועים סמוי ולהרוג אותם באמצעות אפופטוזיס, או מוות תאי מתוכנת, בעוד שהשני גורם לתאים נגועים להיכנס למצב סמוי עמוק שממנו הם לא יכולים להפעיל מחדש בעצמם.

המחקר סביב טכניקות אלו התמקד באופן מסורתי בסוג של תאי דם לבנים הנקראים תאי T, שהם היעד העיקרי של זיהום ב-HIV. עם זאת, מאגרים סמויים אינם מורכבים רק מתאי T; למעשה, הם מכילים עשרות סוגי תאים שונים, כל אחד עם דפוסים ייחודיים משלו של ביטוי גן HIV.

"יש מגוון עצום של תאים, אפילו בתוך שושלת אחת", אמר קולין קיפר, עוזר פרופסור למיקרוביולוגיה ומחבר המאמר. "השונות בתגובה במאגרים אלה גדלה עם כל סוג תא חדש."

אלכסנדרה בלנקו, סטודנטית לתואר שני במעבדתו של קיפר, רצתה לחקור סוגי תאים שהחמיצו במחקר ה-HIV המסורתי. תוך התמקדות בתאים מיאלואידים, היא יצרה ספריית שיבוטים המכילה 70 אוכלוסיות של מונוציטים נגועים בסמוך. לאחר מכן ניתח בלנקו את האוכלוסיות המשובטות ואת התגובות שלהן להפעלה. התגובות השתנו באופן משמעותי, והדגישו את הגיוון הרב בתוך סוג תא בודד.

תצפית זו מעלה שאלה חדשה: האם סוגי תאים שונים באמת מציגים תגובות שונות לטיפולי חביון HIV? ואכן, תוצאות המחקר שלהם הראו שכמה טיפולי חביון נגד HIV יכולים לקדם חביון בתאי T ובמונוציטים, בעוד שבמקרופאגים הם יכולים להפוך את החביון.

"לא כל התאים בגוף זהים", אמר קיפר. "אז הגיוני שלא כל התאים הנגועים יגיבו לנגיף באותו אופן."

המאמר שלהם מדגיש את הצורך בטיפולי HIV עתידיים לשקול את כל סוגי התאים וכיצד כל תא עשוי להגיב לטיפולים פוטנציאליים.

הממצאים שלהם מבוססים על מחקר של רוי דאר, פרופסור להנדסה ביו-אילינוי לשעבר שהמעבדה שלו חקרה הטרוגניות בביטוי גנים של HIV.

"הוא התחיל את זה ואנחנו השתלטנו עליו והבאנו אותו למקום שבו הוא נמצא עכשיו," אמר קיפר. "אז שיתוף הפעולה באמת הניע את התוצאות האלה. זה הפך לכיוון חדש עבור המעבדה שלנו, ואנחנו ממש נרגשים מזה."

ממצא נוסף ובלתי צפוי מהניתוח של בלנקו חשף שינויים בגודל התא ובצורתו בתגובה לזיהום, דבר המצביע על כך ש-HIV עשוי לשנות את מורפולוגיית התא. המטרה הבאה של בלנקו היא לקבוע את המנגנונים הביולוגיים העומדים בבסיס השינויים הפנוטיפיים הללו.

קיפר וחברי המעבדה שלו מצפים גם לשכפל את התוצאות שלהם, שנעשו ברובם על קו תאים, בתאים ראשוניים. שכפול התוצאות במודל דמוי אנושי יותר ישפר את הרלוונטיות הקלינית של המחקר, הסביר קיפר.

"אנחנו רוצים לעשות מסכים גדולים יותר בתאי T, מונוציטים ומקרופאגים כדי לזהות תרופות פוטנציאליות שיכולות לעבוד בכל סוגי התאים האלה", אמר בלנקו. "יכולנו למצוא אפילו יותר מולקולות שאינן מתנהגות בצורה ספציפית לסוג תא."