HIV Yaşam Döngüsü

Virüsler, çoğalabilmek için bir hücreyi enfekte etmek zorundadır. Yeni virüsler üretebilmek için bir hücreyi ele geçirirler ve onu virüs üretim merkezi gibi kullanırlar. Hücreler ise hayatta kalabilmek ve üreyebilmek için yeni proteinler yapmak zorundadır. Virüsler, kendi DNA’larını hücrenin DNA’sında gizler ve hücre, yeni proteinler yapmaya çalışırken farkında olmadan yeni virüsleri de üretmiş olur.

HIV, çoğunlukla bağışıklık sistemindeki hücreleri enfekte eder.

Pek çok hücrenin yüzeyinde CD4 reseptörü adlı verilen proteinler bulunur. HIV, yüzeyinde CD4 reseptörleri bulunan bu hücreleri arar çünkü bu özel protein, virüsün hücreye bağlanmasına olanak tanır. HIV farklı hücreleri enfekte edebilse de ana hedefinde T4 lenfositleri (T yardımcı hücreleri) bulunur. T4 lenfositleri, çok sayıda CD4 reseptörü bulunan beyaz kan hücrelerinin bir türüdür. T4 lenfositlerinin öncelikli sorumluluğu ise bir işgalcinin sistemdeki varlığı konusunda bağışıklık sitemini uyarmaktır.

HIV, bir hücreye bağlandıktan sonra kendi DNA’sını hücrenin DNA’sının içine gizler. Bu durumda artık hücre, HIV üretim merkezi haline gelir ve kendisini çoğaltır.

1.Adım: Bağlanma

Virüsler, bir grup gen ve özel enzimlere sarılı olan protein, yağ ve ve şeker içeren dış zarftan oluşur.

HIV’in dış zarfında bulunan protein, T4 hücresinin dışında bulunan CD4+ yüzey reseptörleri tarafından kuvvetlice çekilir. HIV, CD4+ yüzey reseptörüne bağlandıktan sonra hücre yüzeyinde bulunan diğer proteinleri aktif hale getirerek hücre yüzeyi ile HIV tamamen birleşmiş hale gelir.

Hücreye giriş oluşturan bu evre, giriş inhibitörleri adı verilen ilaç sınıfı ile önlenebilmektedir.

2.Adım: Ters Transkripsiyon

HIV, genetik materyal olarak RNA taşırken, insan hücresinin genetik materyali DNA’dadır. HIV, hücreyi enfekte edebilmek için ters transkripsiyon adı verilen işlemi gerçekleştirerek kendi RNA’sının DNA kopyasını oluşturur.

Hücreye bağlama işleminden sonra, viral kapsid (RNA'nın ve önemli enzimlerin bulunduğu virüsün iç kısmı) konakçı hücrenin içine salınır. Ters transkriptaz adı verilen bir viral enzim, RNA'nın bir DNA kopyasını yapar. Virüs tarafından oluşturulan bu yeni DNA'ya "proviral DNA" denir.

HIV’in ters transkripsiyon işlemini yapmasını önlemek için nükleozid ters transkriptaz inhibitörleri (NRTI'ler) ve nükleosid olmayan ters transkriptaz inhibitörleri (NNRTI'ler) sınıflarından ilaçlar kullanılır.

3.Adım: Entegrasyon

HIV DNA’sı hücrenin merkezi olan ve hücrenin kendi DNA’sının bulunduğu hücre çekirdeğine taşınır. Sonrasında integraz adındaki bir viral enzim aracılığı ile proviral DNA hücrenin DNA’sının içine gizlenir. Böylece, hücre yeni proteinler üretirken yanlışlıkla yeni HIV’leri de üretmiş olur.

HIV’in bu entegrasyon süreci, integraz inhibitörleri sınıfında bulunan ilaçlarla önlenebilmektedir.

4.Adım: Transkripsiyon

HIV’in genetik materyali hücrenin çekirdeğine girdikten sonra artık onu yeni HIV’ler üretmek için kullanmaya başlar.

Viral DNA dizileri hücrenin çekirdeğinde ayrışırlar ve özel enzimler sayesinde mesajcı RNA ya da mRNA adı verilen genetik materyalin tamamlayıcı dizisini oluştururlar. Bu haberci RNA ise yeni HIV üretimi için talimatlar verme rolünü üstlenir.

Bu işlemi engelleyecek ilaçlar henüz geliştirilememiştir fakat bu işlemi önlemek üzere antisens ya da transkripsiyon inhibitörleri adı verilen ilaçlar üzerinde araştırmalar devam etmektedir.

5.Adım: Tercüme

mRNA yeni viral proteinlerin üretimi için hücre içinde hummalı bir çalışma ile talimatları taşır. mRNA’nın her bir bölümü, protein yapı blokları ile iletişerek HIV’in parçalarının yapılmasını sağlar.

Her bir mRNA dizisi işlendikçe buna karşılık gelen protein dizisi üretilir. Bu işlem mRNA dizisinin yeni virüsler üretmek için gereken yeni viral proteinleri dönüştürene ya da onları tercüme edene kadar devam eder.

6.Adım: Viral Birleştirme ve Olgunlaşma

Bu son aşama yeni virüsün birleştirilmesi ile başlar. Uzun protein dizileri, proteaz adlı viral enzim aracılığı ile küçük proteinlere bölünür. Bu proteinler artık çeşitli işlevlere sahip olurlar. Bazısı HIV’in yapısal unsuru haline gelirken bazısı ise enzimlere dönüşür. Örneğin ters transkriptaz enzimi işlevi üstlenirler.

Viral parçacıklar birleştikten sonra konakçı hücreden yeni virüsler üretmek üzere çıkarlar. Virüs daha sonra, viral proteinlerin işlenmesini de içeren olgunlaşma sürecine girer. Virüsün bulaşıcı hale gelebilmesi için son işlem olan olgunlaşma sürecini tamamlaması gerekir.

Viral birleştirme ve olgunlaşma tamamlandıktan sonra virüs yeni hücreleri enfekte edebilir hale gelmiş olur. Enfekte olan her hücre ise sayısız şekilde yeni HIV üretebilir.

Viral birleştirme, proteaz inhibitörleri sınıfındaki ilaçlarla önlenebilir. Anti-HIV ilaç üreten şirketlerin üzerinde yoğunlaştığı yeni olgunlaşma önleyici ilaçlarla da olgunlaşma engellenebilmektedir.