الفيروسات القهقرية وفيروس نقص المناعة البشرية

الفيروسات القهقرية هي فيروسات RNA تتكاثر عبر وسيط DNA: تستخدم إنزيم النسخ العكسي لنسخ جينومها RNA إلى DNA، والذي يندمج بعد ذلك في كروموسوم المضيف كفيروس أولي. هذه الاستراتيجية غير العادية، التي اكتشفت عام 1970، تحدد هذه الفصيلة وتكمن وراء بيولوجيا فيروس نقص المناعة البشرية (HIV)، المسبب لمتلازمة نقص المناعة المكتسب (الإيدز)، وكذلك فيروسات T-اللمفاوية البشرية.

Definition

الفيروسات القهقرية هي فيروسات RNA مغلفة أحادية السلسلة من فصيلة الفيروسات القهقرية (Retroviridae) تتكاثر عن طريق النسخ العكسي لجينومها إلى DNA مزدوج السلسلة، والذي يندمج في جينوم المضيف كفيروس أولي؛ في البشر، المسببات المرضية الرئيسية هي فيروس نقص المناعة البشرية-1 وفيروس نقص المناعة البشرية-2 والفيروسات T-اللمفاوية البشرية.

Scope

يقدم هذا المدخل الفيروسات القهقرية، وخطوات النسخ العكسي والاندماج التي تميزها، وفيروس نقص المناعة البشرية باعتباره الممرض الفيروسي القهقري البشري الرئيسي، بما في ذلك إمراضيته وتاريخه الطبيعي. وهو نظرة عامة مرجعية على البيولوجيا الفيروسية وعلم الأوبئة ولا يقدم إدارة سريرية، أو جرعات مضادات الفيروسات، أو إرشادات علاجية.

Core questions

• كيف يعكس النسخ العكسي التدفق المعتاد للمعلومات الوراثية من RNA إلى DNA؟
• لماذا يجعل اندماج الفيروس الأولي العدوى الفيروسية القهقرية تستمر مدى الحياة؟
• كيف يستنفد فيروس نقص المناعة البشرية الخلايا التائية CD4 وينتج نقصًا مناعيًا تدريجيًا؟

Key concepts

• إنزيم النسخ العكسي
• الفيروس الأولي والاندماج الجينومي
• جينوم RNA أحادي السلسلة (ثنائي الصيغة الصبغية)
• إنزيم الإنتغراز والبروتياز
• توجه الخلايا التائية CD4
• الخزان الكامن
• فيروس نقص المناعة البشرية-1 وفيروس نقص المناعة البشرية-2
• فيروس T-اللمفاوي البشري (HTLV)

Key theories

النسخ العكسي

اكتشف هوارد تيمين وديفيد بالتيمور بشكل مستقل أن فيروسات الأورام RNA تحمل بوليميراز DNA يعتمد على RNA، مما يدل على أن المعلومات الوراثية يمكن أن تتدفق من RNA إلى DNA وتحدد استراتيجية تكاثر الفيروسات القهقرية.

Mechanisms

بعد الدخول، يستخدم الفيروس القهقري إنزيم النسخ العكسي لتخليق DNA مزدوج السلسلة من جينومه RNA؛ ثم يقوم إنزيم الإنتغراز الفيروسي بإدخال هذا الـ DNA في كروموسوم المضيف، حيث يبقى كفيروس أولي ويتم نسخه باستخدام الآلية الخلوية. يستهدف فيروس نقص المناعة البشرية الخلايا التي تحمل مستقبل CD4 ومستقبلًا مساعدًا، بشكل رئيسي الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة CD4، ويؤدي الفقدان التدريجي لهذه الخلايا إلى نقص المناعة الذي يميز الإيدز. يؤدي الاندماج في الخلايا طويلة العمر إلى إنشاء خزان كامن تثبطه العلاجات الحالية ولكنها لا تقضي عليه، ويدفع إنزيم النسخ العكسي المعرض للخطأ التباين الجيني الذي يعقد التحكم المناعي.

Clinical relevance

تتطور عدوى فيروس نقص المناعة البشرية، إذا لم تُعالج، إلى نقص مناعة عميق وأمراض انتهازية، وتفسر بيولوجيا النسخ العكسي والاندماج سبب استمرار العدوى الفيروسية القهقرية مدى الحياة وسبب استهداف الأدوية الفعالة للإنزيمات الفيروسية المميزة. يوضح فهم الخزان الكامن سبب قيام العلاج بتثبيط العدوى ولكن لا يشفيها. يصف هذا المدخل الآليات والتاريخ الطبيعي وليس أساسًا للتشخيص أو العلاج الفردي.

Epidemiology

لا يزال فيروس نقص المناعة البشرية يمثل جائحة عالمية كبرى تؤثر على عشرات الملايين من الأشخاص، وينتقل عن طريق الاتصال الجنسي، وعبر الدم، ومن الأم إلى الطفل؛ وتنتشر فيروسات T-اللمفاوية البشرية في مناطق معينة وترتبط بأنواع محددة من اللوكيميا والمتلازمات العصبية.

Evidence & guidelines

أرسى اكتشاف إنزيم النسخ العكسي وعزل الفيروس القهقري المرتبط بالإيدز أسس هذا المجال، وتلخص المراجعات الموثوقة إمراضية فيروس نقص المناعة البشرية، وتاريخه الطبيعي، ومبادئ الوقاية والعلاج (الموصوفة على مستوى الأدلة، وليس نصيحة فردية).

History

أطاح اكتشاف إنزيم النسخ العكسي عام 1970 بواسطة تيمين وبالتيمور بالافتراض بأن المعلومات الوراثية تتدفق فقط من DNA إلى RNA وحدد الفيروسات القهقرية. بعد التعرف على الإيدز في أوائل الثمانينيات، عزل باريه-سينوسي ومونتانير وزملاؤهما الفيروس القهقري المسبب في عام 1983، وحولت العقود اللاحقة العدوى التي كانت قاتلة دائمًا إلى حالة مزمنة يمكن التحكم فيها من خلال العلاج المضاد للفيروسات الذي يستهدف الإنزيمات الفيروسية المميزة.

Key figures

• Howard Temin
• David Baltimore
• Françoise Barré-Sinoussi
• Luc Montagnier
• Robert Gallo

Seminal works

• baltimore-1970
• temin-1970
• barresinoussi-1983
• maartens-2014

Frequently asked questions

ما هو النسخ العكسي، ولماذا هو مهم؟

هو تخليق DNA من قالب RNA بواسطة إنزيم النسخ العكسي. أظهر اكتشافه أن المعلومات الوراثية يمكن أن تتدفق من RNA إلى DNA، مما يحدد كيفية تكاثر الفيروسات القهقرية واندماجها في DNA المضيف.

لماذا يمكن السيطرة على عدوى فيروس نقص المناعة البشرية ولكن لم يتم علاجها بعد؟

بمجرد اندماج الفيروس في الخلايا المضيفة طويلة العمر، فإنه يشكل خزانًا كامنًا؛ يثبط العلاج المضاد للفيروسات التكاثر النشط ولكنه لا يقضي على هذا الـ DNA الفيروسي المندمج والخامل.