Ιός ΗΙV: Γιατί είναι δύσκολη η ανάπτυξη θεραπειών;

Ο ιός που αποτελεί την μεγαλύτερη πρόκληση για την επιστημονική κοινότητα τα τελευταία σχεδόν 40 χρόνια, είναι ο ιός HIV. Παρότι το δυσκολότερο κομμάτι εκείνης της πανδημίας έχει περάσει, περίπου 5.000 άτομα στον κόσμο μολύνονται με τον ιό καθημερινά, και ακόμα δεν έχουμε αναπτύξει κάποιο προληπτικό εμβόλιο ή θεραπεία για την αντιμετώπισή του. Παρόλα αυτά, υπάρχουν πια θεραπείες οι οποίες αν ακολουθούνται με ευλάβεια από τους ασθενείς, κάποιος που έχει μολυνθεί με HIV, έχει το ίδιο προσδόκιμο ζωής με τον μέσον άνθρωπο. Ο ιός μολύνει τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, αφήνοντας τον ασθενή ευάλωτο σε ευκαιριακές λοιμώξεις, με το τελικό στάδιο της λοίμωξης να είναι το σύνδρομο επίκτητης ανοσολογικής ανεπάρκειας, AIDS. Η δυσκολία αντιμετώπισης του ιού έγκειται στην ικανότητα του να μεταλλάσσεται συνεχώς, και ενώ αρχικά ένα συγκεκριμένο φάρμακο μπορεί να εξόντωνε τον ιό στα κύτταρα, εν καιρώ καθίσταται αναποτελεσματικό. Για αυτόν τον λόγο, αναπτύχθηκαν τα λεγόμενα ‘κοκτέιλ φαρμάκων’ (Αντιρετροϊική θεραπεία, ART) κατά του ιού HIV, τα οποία στόχευαν σε διαφορετικά στάδια του κύκλου αντιγραφής του ιού.

Ο ιός HIV μπορεί να παραμείνει σε λανθάνουσα μορφή για πολλά χρόνια, παραμένοντας μη ανιχνεύσιμος από το ανοσοποιητικό σύστημα. Ιδιαίτερα αν ο ιός έχει φτάσει στον εγκέφαλο, είναι ακόμα πιο δύσκολη η αντιμετώπισή του, καθώς ανάμεσα στην φαρμακευτική αγωγή και τον ιό βρίσκεται ο αιμοτοεγκεφαλικός φραγμός, ο οποίος παρεμποδίζει πιθανώς τοξικές ή επιβλαβείς ουσίες να τον διαπεράσουν.

Πώς τα εξωσωμάτια χρησιμοποιούνται στην μάχη ενάντια του ιού;

Σε μια έρευνα που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, οι ερευνητές ακολούθησαν την λεγόμενη ‘block and lock’ προσέγγιση για την αντιμετώπιση του ιού HIV σε ποντίκια. Κατά τη διαδικασία αυτή συγκεκριμένες ουσίες μπλοκάρουν την ικανότητα του ιού να αντιγράφεται και παραμένει στην λανθάνουσα μορφή του, άρα δεν μολύνονται νέα κύτταρα και ο ιός δεν μεταλλάσσεται.

Χρησιμοποίησαν εξωσωμάτια, δηλαδή νανοκυστίδια τα οποία μπορούν να απορροφηθούν από τα μολυσμένα από τον ιό κύτταρα, και εισήγαγαν μέσα στα εξωσωμάτια μια ανασυνδυασμένη πρωτεΐνη, την ZPAMt. Η συγκεκριμένη πρωτεΐνη προσδένεται σε μια, κρίσιμη για την αντιγραφή, περιοχή του ιού HIV, και εν συνεχεία τροποποιεί το γονιδίωμα του ιού, καταστέλλοντας τον και καθιστώντας τον ανίκανο να πολλαπλασιαστεί. Λόγω του μεγέθους τους, τα εξωσωμάτια μπορούν να διαπεράσουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να εισάγουν την ZPAMt και στα μολυσμένα κύτταρα του εγκεφάλου.

Τα αποτελέσματα αυτής της θεραπείας στα ποντίκια καταδεικνύουν την αποσιώπηση των μολυσμένων από HIV κυττάρων, μειώνοντας την έκφραση των πρωτεϊνών του ιού στον μυελό των οστών, στην σπλήνα και στον εγκέφαλο. Αυτός ο καινοτόμος τρόπος αντιμετώπισης του ιού, μπορεί να εμπλουτιστεί περαιτέρω, εισάγοντας στα εξωσωμάτια τροποποιημένα ένζυμα που θα αφαιρούν το γονιδίωμα του ιού από των ασθενών ή θα μεταφέρουν δραστικές ουσίες για να ενισχύσουν τροποποιημένα κύτταρα του ανοσοποιητικού που καταστρέφουν τα μολυσμένα κύτταρα. Τέλος, η ικανότητα των εξωσωματίων να διαπερνούν τον αιμοτοεγκεφαλικό φραγμό δίνει μια νέα δίοδο αντιμετώπισης ασθενειών που πλήττουν τον εγκέφαλο, όπως η νόσος Alzheimer ή η νόσος Parkinson.