ویروس‌های DNA: هرپس‌ویروس‌ها، پاکس‌ویروس‌ها و سایرین

ویروس‌های DNA اطلاعات ژنتیکی خود را به صورت DNA، معمولاً دو رشته‌ای، حمل می‌کنند و بسیاری از آن‌ها با استفاده از آنزیم‌های سلولی و ویروسی در هسته سلول میزبان تکثیر می‌شوند. این گروه شامل هرپس‌ویروس‌ها می‌شود که نهفتگی مادام‌العمر ایجاد می‌کنند؛ پاکس‌ویروس‌ها، بزرگترین و از نظر ساختاری پیچیده‌ترین ویروس‌های انسانی؛ و خانواده‌هایی مانند پاپیلوماویروس‌ها، آدنوویروس‌ها، هپادناویروس‌ها و پاروویروس‌ها که چندین مورد از آن‌ها با سرطان‌های انسانی مرتبط هستند.

Definition

ویروس‌های DNA ویروس‌هایی هستند که ژنوم آن‌ها از DNA تشکیل شده است؛ در انسان، اعضای مهم پزشکی عمدتاً ویروس‌های DNA دو رشته‌ای هستند، از جمله خانواده‌های Herpesviridae، Poxviridae، Papillomaviridae، Adenoviridae، Hepadnaviridae و Parvoviridae.

Scope

این مدخل خانواده‌های اصلی ویروس‌های DNA با اهمیت پزشکی، ویژگی‌های مشترک تکثیر آن‌ها، و الگوهای بیماری‌زایی که آن‌ها را متمایز می‌کند، از جمله نهفتگی، سرطان‌زایی و پایداری را معرفی می‌کند. این یک مرور کلی مرجع از زیست‌شناسی ویروسی و ارتباط آن با بیماری‌ها است و راهنمایی برای مدیریت بالینی یا درمان ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• ویروس‌های DNA چگونه تکثیر می‌شوند و چرا بیشتر آن‌ها در هسته این کار را انجام می‌دهند؟
• چه ویژگی‌های مولکولی به هرپس‌ویروس‌ها اجازه می‌دهد تا نهفتگی مادام‌العمر ایجاد کنند؟
• چگونه برخی ویروس‌های DNA، مانند پاپیلوماویروس‌ها، به سرطان‌های انسانی کمک می‌کنند؟

Key concepts

• ژنوم DNA دو رشته‌ای
• تکثیر هسته‌ای
• نهفتگی و فعال‌سازی مجدد ویروسی
• تحول سرطان‌زا
• Herpesviridae (HSV, VZV, CMV, EBV)
• Poxviridae و تکثیر سیتوپلاسمی
• Papillomaviridae و سرطان دهانه رحم
• Hepadnaviridae و رونویسی معکوس

Key theories

سرطان‌زایی ویروسی توسط ویروس‌های تومور DNA

هارالد زور هاوزن نشان داد که انواع خاصی از پاپیلوماویروس‌های انسانی می‌توانند تحول بدخیم را هدایت کنند و این اصل را برقرار کرد که برخی ویروس‌های DNA با تداخل در کنترل چرخه سلولی میزبان باعث سرطان می‌شوند.

Mechanisms

اکثر ویروس‌های DNA انسانی ژنوم خود را در هسته تکثیر می‌کنند و از DNA پلیمرازهای وابسته به DNA بهره‌برداری یا آن‌ها را تأمین می‌کنند؛ پاکس‌ویروس‌ها یک استثنای قابل توجه هستند که با ماشین‌آلات آنزیمی خود در سیتوپلاسم تکثیر می‌شوند. هرپس‌ویروس‌ها با پایداری به عنوان اپیزوم در انواع خاصی از سلول‌ها نهفتگی ایجاد می‌کنند و به صورت دوره‌ای فعال می‌شوند، استراتژی‌ای که زیربنای بیماری‌های عودکننده است. برخی از ویروس‌های DNA با کدگذاری پروتئین‌هایی که مسیرهای سرکوب‌کننده تومور را غیرفعال می‌کنند، سرطان‌زایی را ترویج می‌کنند، مانند پاپیلوماویروس‌های پرخطر در سرطان‌زایی دهانه رحم. هپادناویروس‌ها در میان ویروس‌های DNA غیرمعمول هستند زیرا از طریق یک واسطه RNA با استفاده از رونویسی معکوس تکثیر می‌شوند.

Clinical relevance

خانواده‌های ویروس‌های DNA طیف وسیعی از بیماری‌های انسانی را شامل می‌شوند، از جمله تبخال و هرپس تناسلی، آبله مرغان و زونا، مونونوکلئوز عفونی، چندین سرطان مرتبط با ویروس، و از نظر تاریخی آبله. درک زیست‌شناسی آن‌ها توضیح می‌دهد که چرا عفونت‌ها عود می‌کنند، چرا برخی پایداری مادام‌العمر ایجاد می‌کنند، و چرا انواع خاصی برای پیشگیری از سرطان غربالگری می‌شوند. این مدخل توصیفی است و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.

Epidemiology

بسیاری از ویروس‌های DNA در سراسر جهان شیوع بالایی دارند؛ هرپس‌ویروس‌هایی مانند ویروس اپشتین-بار و سیتومگالوویروس بخش بزرگی از بزرگسالان را در طول زندگی آلوده می‌کنند، و عفونت پایدار پاپیلوماویروس پرخطر یک علت شناخته شده سرطان دهانه رحم و سایر سرطان‌ها است.

Evidence & guidelines

متون مرجع ویروس‌شناسی و بررسی‌های بالینی معتبر، زیست‌شناسی و ارتباط بیماری‌زایی ویروس‌های DNA را خلاصه می‌کنند؛ اثبات اینکه پاپیلوماویروس‌ها باعث سرطان می‌شوند، پیشگیری از سرطان را متحول کرد و در برنامه‌های غربالگری و واکسیناسیون که به طور گسترده پذیرفته شده‌اند (که در اینجا در سطح شواهد، نه مشاوره فردی، توضیح داده شده است) منعکس شده است.

History

آبله، ناشی از یک پاکس‌ویروس، اولین بیماری بود که با واکسیناسیون کنترل شد و اولین بیماری ریشه‌کن شده بود که نقطه عطفی در ویروس‌شناسی محسوب می‌شود. در طول قرن بیستم، هرپس‌ویروس‌ها به عنوان عوامل عفونت نهفته و عودکننده شناسایی شدند، و کار زور هاوزن در اواخر قرن بیستم، ارتباط علی بین پاپیلوماویروس‌ها و سرطان دهانه رحم را برقرار کرد و درک سرطان‌زایی ویروسی را متحول ساخت.

Key figures

• Harald zur Hausen
• David Baltimore
• Bernard Roizman

Seminal works

• zurhausen-2002
• cohen-2000-ebv
• knipe-fields-2013

Frequently asked questions

چرا عفونت‌های هرپس‌ویروسی در طول زندگی عود می‌کنند؟

هرپس‌ویروس‌ها پس از عفونت اولیه در سلول‌های میزبان خاصی نهفتگی ایجاد می‌کنند و می‌توانند به صورت متناوب فعال شوند و باعث بروز دوره‌های عودکننده شوند؛ ویروس از بدن پاک نمی‌شود.

آیا ویروس‌های DNA می‌توانند باعث سرطان شوند؟

برخی از آن‌ها می‌توانند. پاپیلوماویروس‌های انسانی پرخطر و برخی دیگر از ویروس‌های DNA پروتئین‌هایی را کدگذاری می‌کنند که کنترل چرخه سلولی میزبان را مختل می‌کنند و به طور علی با سرطان‌های خاص انسانی مرتبط هستند.