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Dall'HIV all'AIDS: conosci la straordinaria storia dietro al 1983?
Fin dalla scoperta del virus HIV nel 1983, il virus e le sue proteine sono stati oggetto di approfondite ricerche da parte della comunità scientifica. Inizialmente, i ricercatori pensavano che il virus fosse una variante del virus della leucemia a cellule T umana (HTLV). Tuttavia, gli scienziati dell'Istituto Pasteur di Parigi isolarono dai pazienti affetti da AIDS un retrovirus diverso e sconosciuto, che in seguito fu chiamato HIV.
Ogni particella virale (virione) è costituita da un involucro virale, una matrice associata e un nucleo intracapside che circonda due genomi di RNA a singolo filamento e diversi enzimi.
Il primo caso importante di AIDS fu segnalato appena due anni dopo la scoperta dell'HIV. Essendo un retrovirus, l'HIV presenta notevoli differenze strutturali rispetto agli altri retrovirus. Le particelle del virus HIV hanno un diametro di circa 100 nanometri e contengono un nucleo conico che contiene due genomi di RNA a filamento singolo a senso positivo, oltre a diversi enzimi importanti (come la trascrittasi inversa, l'integrasi e la proteasi) e la proteina principale del nucleo.
Il genoma dell'HIV contiene otto proteine virali chiave che svolgono un ruolo fondamentale nel ciclo di vita dell'HIV.
Il genoma dell'HIV-1 è costituito da due copie di RNA a singolo filamento positivo non unito tramite legami non covalenti, una proprietà tipica dei retrovirus. Sebbene le due copie di RNA siano spesso identiche, non sono indipendenti ma formano un dimero compatto all'interno della particella virale. Questa struttura dimerica svolge molteplici ruoli importanti nella replicazione dell'HIV, tra cui la promozione della ricombinazione della diversità genetica e il mantenimento dell'integrità delle informazioni genetiche durante la trascrizione inversa.
Quando si verifica un'interruzione durante la trascrizione inversa di una copia di RNA virale, la trascrittasi inversa può cambiare modello in modo che nessuna informazione genetica venga persa.
Scappando più a fondo nel genoma dell'HIV, si scopre che l'HIV ha fino a nove geni che codificano fino a quindici proteine virali. Queste proteine vengono sintetizzate per formare polipeptidi, tra cui il Gag (antigene gruppo-specifico) e gli enzimi virali (Pol, polimerasi) utilizzati all'interno del virus, nonché la glicoproteina dell'involucro virale (env). Oltre a queste proteine strutturali, l'HIV codifica anche alcune proteine regolatrici e ausiliarie, come Tat, Rev, Nef, Vpr, Vif e Vpu.
Il gene gag dell'HIV fornisce la struttura fisica di base del virus, mentre il gene pol fornisce il meccanismo di base per la riproduzione del retrovirus.
Nella struttura dell'RNA dell'HIV sono stati identificati molteplici elementi strutturali secondari conservati che sono direttamente coinvolti nella regolazione del processo di trascrizione inversa. Queste strutture includono alcune strutture ad anello staminale collegate a piccoli anelli a catena e l'esistenza di queste strutture ha un impatto importante sul ciclo di vita del virus. Inoltre, l'HIV ha un terzo loop variabile unico (loop V3) situato nella glicoproteina dell'involucro gp120, che è responsabile del legame del virus alle cellule immunitarie dell'ospite, consentendo al virus di infettare efficacemente le cellule umane.
Attualmente, l'Env è considerato un'importante fonte di bersagli farmacologici per il trattamento delle persone infette da HIV-1 e per lo sviluppo di vaccini contro l'AIDS.
Con l'approfondimento della ricerca, gli scienziati hanno fatto alcuni progressi nello sviluppo di vaccini contro l'HIV, in particolare nei candidati vaccini contro l'Env. Questi candidati vaccini mostrano il potenziale per potenziare le risposte immunitarie e contrastare meglio la diversità dell'HIV.
La proteina Vpu, in grado di rilasciare con successo le particelle virali, è una fosfoproteina che svolge un ruolo importante nell'HIV-1 ed è coinvolta nella degradazione dei CD4.
Lo studio dell'HIV non solo rivela la sua struttura unica e il suo complesso ciclo di vita, ma ci consente anche di comprendere perché il virus sia così difficile da sradicare e curare. Tuttavia, lo sviluppo del vaccino deve ancora affrontare molte sfide, il che porta le persone a chiedersi: da dove arriverà la vera svolta contro questo virus nella futura ricerca medica?
