对人体免疫缺陷病毒(HIV)结构的新研究揭示了治疗HIV感染的新的药物靶点，它影响着全世界100多万美国人和4000万人。今天发表在科学，表明病毒的遗传密码可以通过两种不同的方式被病毒感染的细胞读取。结果是被感染的细胞产生两种不同形式的病毒RNA。
这项研究的主要作者约书亚·布朗说：“这种功能多样性对于病毒载体内的复制至关重要。病毒必须在两种形式的RNA之间保持适当的平衡。”“几十年来，科学界已经知道存在两种不同的HIV RNA结构形式--他们只是不知道是什么控制了这种平衡。我们发现，一个单一的核苷酸正在产生巨大的影响，这是理解艾滋病毒工作方式的范式转变。”
最关键的是，“你可以想象，如果你能想出一种药物，将基因密码对准那个特定的部位，并将其转换成一种形式，那么理论上它就能防止进一步的感染，”布朗说。他于2018年从UMBC获得博士学位，并在完成医学博士学位的同时继续在那里进行研究。
新轨迹
“我们现在正在做的工作之一是测试不同的分子，这些分子可以改变两种形式之间的平衡，从而有可能被用作治疗艾滋病的药物，”UMBC三年级学生、该论文的作者伊萨克·乔德里(Issac Chaudry)说。
这项令人兴奋的工作来自于由迈克尔·萨默斯(MichaelSummers)领导的一个研究小组，罗伯特·E·迈尔霍夫(RobertE.Meyerhoff)是UMBC杰出研究和指导学院的几十年来，萨默斯一直在对艾滋病毒进行突破性的研究。通常，该小组的重点是基础科学。
布朗说：“药物发现并不是萨默斯实验室通常要走的方向，但这是在一个非常有吸引力的领域里的一个非常有影响力的发现，我们主动开始对其进行调查。”“但我们还处于早期阶段。”
更有效的治疗更多的病人
由于过去几十年对艾滋病毒的大量研究，今天艾滋病是一种可以控制的疾病。尽管如此，治疗可能伴随着副作用，药物治疗方案可能是复杂的，对于有其他疾病的患者，如肝脏或肾脏问题，治疗方案也可能受到限制。
许多疗法，即使以单一药丸的形式出现，也含有针对病毒复制周期不同部分的几种药物。这是必要的，因为有RNA构成的HIV基因密码会快速变异。这使得病毒能够适应并对目前的艾滋病毒治疗产生抗药性。如果一种药物针对的是某一特定患者体内发生突变的区域，则该药物可能不再适用于他们。通过一次使用几种药物，该方案更有可能继续工作更长时间。
但是这项新研究所关注的HIV RNA基因组的区域是“高度保守的”。这意味着突变率低于基因组中的其他地方，2019年UMBC校友、论文作者GhazalBecker解释道。结果是，“有更多的机会，以该地区为目标的药物是有效的更长时间，”她说。
这也可能意味着一种药物就足够了，而不是病人需要几种药物来完成这项工作。“如果你瞄准的是一个保守的地区，你可能会想出一个只使用一种药物的治疗方案，”2018年UMBC校友、马里兰大学医学院(University of马里兰医学院)的医学博士和论文作者艾什瓦亚·伊耶(Aishwarya Iyer)说。“它可能有较少的副作用，可以为不同健康状况的人提供更多的治疗方案。”
拓展研究视野
这项新的研究为布朗的研究小组和其他人提供了一系列机会。布朗说：“我们非常感兴趣的是，看看其他实验室将如何解释我们的研究结果，并对其进行扩展，并可能为这类RNA功能找到其他应用。”
这些未来的结果和它们所提供的任何新疗法都可能产生重大影响。2017年UMBC校友汉娜·卡特(汉娜·卡特)说：“每次我们得到一种新的HIV药物，我们都会成倍地增加个体找到一种对他们有效的药物的机会，在这种情况下，耐药性会稍微降低一些。”她现在是密歇根大学(University Of Michigan)的医学博士/博士研究生，也是论文的作者之一。“每次一种新药上市，这对艾滋病患者的生活都有很大的改善。”
这项研究也可能产生艾滋病病毒以外的影响。卡特补充说：“一些艾滋病研究为我们如何理解冠状病毒奠定了基础。”“艾滋病的所有基础科学最终都会在所有病毒学中产生连锁反应。”
涟漪效应可能会更深。乔德里说：“一种单一的核苷酸差异正在改变RNA的结构和功能，即数千个核苷酸，这一观点可能为细胞生物学开辟一个全新的方面。”“可能有哺乳动物基因以类似的方式运作，整个机制可能也适用于其他人类基因。我认为整个范式可以为RNA生物学提供一个新的视角。”
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