Una nuova ricerca che combina modellizzazione computerizzata ed esperimenti con i macachi mostra che il sistema immunitario del corpo aiuta a controllare le infezioni da virus dell’immunodeficienza umana (HIV) in gran parte sopprimendo la produzione virale nelle cellule già infette e uccidendo anche le cellule virali infette, ma solo entro una finestra temporale ristretta all’inizio del processo. l’infezione di una cellula.
“Per eliminare l’HIV, dobbiamo capire come il sistema immunitario tenta di controllare l’infezione”, ha affermato Ruy M. Ribeiro, un biologo teorico del Los Alamos National Laboratory che ha guidato lo sviluppo del modello alla base della ricerca. Ribeiro è l’autore corrispondente dell’articolo sui risultati, pubblicato in Comunicazioni sulla natura.
Il gruppo di ricerca comprendeva il membro senior di Los Alamos Alan S. Perelson e un ex ricercatore post-dottorato di Los Alamos ora presso il Fred Hutchinson Cancer Research Center. I loro collaboratori dell’Università di Pittsburg hanno gestito gli esperimenti con macachi infettati dal virus dell’immunodeficienza scimmiesca (SIV) per convalidare il modello. Le infezioni da SIV nelle scimmie si comportano allo stesso modo dell’HIV negli esseri umani.
Aiutare il sistema immunitario ad attaccare l’HIV
“Il sistema immunitario non può eliminare un’infezione da HIV”, osserva Ribeiro, “ma individuare il meccanismo esistente attraverso il quale controlla in una certa misura l’HIV è molto importante per progettare trattamenti in grado di potenziare tale meccanismo. Se riusciamo a modulare il sistema immunitario per aiutare a controllare meglio l’HIV, prima o poi potremmo essere in grado di curare la malattia”.
Sotto la guida generale di Perelson, Los Alamos è leader globale nella modellizzazione delle infezioni virali, incluso l’HIV, dalla metà degli anni ’90. Per l’articolo di Nature Communications, il gruppo di ricerca ha esteso un modello matematico pubblicato nel 2017 da Ribeiro e altri a Los Alamos che simula le interazioni e il ciclo di vita delle cellule che verranno infettate, delle cellule già infette e del virus.
Il nuovo modello simula anche i potenziali effetti della risposta immunitaria, che includono l’uccisione delle cellule, la generazione di proteine che sopprimono la produzione del virus o l’aiuto a montare una difesa che impedisce al virus di entrare nelle cellule.
Risolvere una questione aperta sull’HIV
Specificamente focalizzata su un tipo di risposta immunitaria mediata dalle cellule T CD8+, la ricerca ha risolto una questione aperta nella ricerca sull’HIV: queste cellule T controllano l’HIV uccidendo le cellule dell’HIV o stimolando le cellule umane a schierare difese contro l’infezione?
“C’è stata controversia sul fatto se questo tipo di cellule T controlli l’infezione uccidendo le cellule infette o controllando in qualche modo il virus senza uccidere le cellule infette, quindi stiamo cercando di distinguere queste possibilità e meccanismi”, ha detto Ribeiro.
La risposta si è rivelata essere “un po’ di entrambi”.
Per isolare il ruolo delle cellule T, il team di Los Alamos ha utilizzato il modello per prevedere gli effetti del trattamento di gruppi di macachi infetti in vario modo con anticorpi e farmaci antivirali.
Alcuni macachi sono stati trattati con un farmaco progettato per prevenire l’infezione bloccando l’integrazione del virus nel DNA delle cellule dei macachi. Questo farmaco, chiamato inibitore dell’integrasi, “ha rivelato le dinamiche della prima parte del ciclo di vita del virus che non potremmo facilmente vedere con altri tipi di trattamento”, ha detto Ribeiro. “È come se usassimo un microscopio.”
Altri macachi sono stati trattati con un anticorpo che impoverisce le cellule T CD8+, eliminando il loro ruolo nella lotta contro l’infezione. Un terzo gruppo di macachi ha ricevuto entrambi i trattamenti.
Il team di Los Alamos ha poi utilizzato il modello per analizzare i dati dei macachi per determinare gli effetti delle diverse risposte immunitarie. Dal modello hanno dedotto i meccanismi immunitari più rilevanti che descrivevano più da vicino i dati osservati.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
