スーパーコンピューターがウイルスの移動経路を明らかにしたことで、HIVの治療法が一歩近づいた

HIV が体内をどのように移動するかを簡単に垣間見ることが、米国のスーパーコンピューターで初めてシミュレーションされました。

イリノイ大学の複数のスーパーコンピューターは 2 年間にわたり、6,400 万個の原子の挙動をモデル化し、HIV ウイルスをヒトの細胞の核に輸送するタンパク質ケージである HIV カプシドの寿命を 1.2 マイクロ秒捕捉しました。カプシドのシミュレーションはエネルギー省の Titan スーパーコンピューターで実行され、分析は大学の国立スーパーコンピューティング応用センターの Blue Waters スーパーコンピューターを使用して行われました。

「計算顕微鏡法」と呼ばれる、分子動力学シミュレーションを使用して大規模な生物学的システムを研究する方法は、フアン・ペリラと故クラウス・シュルテンによって開発され、主導されました。

これにより、異なる周波数で振動するタンパク質の異なる部分など、キャプシドのいくつかの特徴が明らかになりました。おそらくこれが、カプシドが他の部分に情報を送り、その環境内を移動できるようにする方法であるとペリラ氏は述べた。この研究では、イオンがキャプシドの細孔に出入りし、内側がマイナス、外側がプラスというさまざまな場所に付着していることもわかりました。これにより、キャプシドの構造が維持されます。

このようなカプシド構造の秘密を解明し、その脆弱性を明らかにすることで、このシミュレーションは科学者がこの構造を破壊し、人間の細胞に感染する前に破裂させる方法を決定するのに役立つと研究者らは主張している。これにより、最終的には治癒につながる可能性があります。

関連項目を参照 このチップは、目の見えない人が再び見えるよう脳に画像を照射します 科学者らは CRISPR を使用して、生きた細胞の DNA 内に GIF を保存しました Q&A: Microsoft による HIV 治療法の探索 同じような流れで、シミュレーションは研究者にストレスが原因であることを示しました。パターンでキャプシドを介して分散され、構造を破壊するために使用される可能性のあるより多くの脆弱性を正確に特定できるようになります。この研究は Nature Communications 誌に掲載されています。

今日、HIV はかつてのような終身刑ではありません。治療法は進歩しており、患者の寿命を数年、さらには数十年も大幅に延ばすことができます。完全な治療法はまだ見つかっていませんが、このカプシド シミュレーションは、その目標に向けた一連の研究の最新のものです。

10月、イギリスの主要5大学の免疫学者とNHSは、画期的なHIV研究で治療を受けた最初の患者が「驚くべき」結果を示し、最初の治療後にウイルスの兆候は見られなかったと報告した。

この治療法では、抗レトロウイルス薬と、免疫系を刺激するワクチンに加えて、休眠状態の HIV を再活性化する薬を組み合わせます。これは、ウイルスを運ぶ細胞を破壊し、最終的には患者の体からウイルスを根絶するように機能します。

そして5月初め、テンプル大学ルイス・カッツ医学部（LKSOM）とピッツバーグ大学の研究者らは、遺伝子編集ツールを使って生きた動物（この場合はマウス）のゲノムからHIV DNAを除去できることを発見した。クリスパー。

画像: フアン・ペリラ

キャプション: HIV ウイルスの遺伝物質は、宿主の免疫系から隠蔽する複数の構造に包まれています。青色のカプシドは、ウイルスが細胞に侵入した後ウイルスを保護し、核まで運び、そこで感染プロセスを完了します。