Uno studio su quasi 4000 persone di origine africana ha individuato un gene che funge da difesa naturale contro l’HIV limitandone la replicazione in alcuni globuli bianchi. Uno sforzo internazionale co-guidato dall’EPFL, dal National Microbiology Laboratory del Canada e dall’Imperial College di Londra, apre la strada a nuove strategie terapeutiche.
“Abbiamo cercato la variazione genetica umana che si associa al controllo spontaneo dell’HIV e abbiamo identificato una nuova regione nel genoma che è variabile solo nelle popolazioni di ascendenza africana”, afferma il professor Jacques Fellay della School of Life Sciences dell’EPFL. “Abbiamo utilizzato una combinazione di approcci computazionali e sperimentali per esplorare il meccanismo biologico alla base dell’associazione genetica e fornire la prova che il gene CHD1L agisce per limitare la replicazione dell’HIV in un sottoinsieme di globuli bianchi”.
L’HIV è ancora un problema
Nonostante i significativi progressi nel trattamento e nell’accesso alla terapia, il virus dell’immunodeficienza umana rimane una sfida per la salute globale con quasi 40 milioni di persone colpite, nessun vaccino e nessuna cura. Il virus attacca le cellule immunitarie della persona (cellule T helper, macrofagi e cellule dendritiche) danneggiando la loro capacità di attivare una risposta immunitaria. Senza trattamento, la persona infetta diventa più suscettibile alle infezioni opportunistiche e al cancro e può sviluppare la sindrome da immunodeficienza acquisita, il noto AIDS.
Sebbene le infezioni annuali da HIV siano in calo a causa della diffusione delle terapie antiretrovirali, la tendenza è sostanzialmente rallentata dal 2005 e ora si registra un allarmante aumento del numero di nuovi adulti infettati in alcune regioni.
HIV e studi sul genoma umano
La strada verso le terapie passa attraverso la ricerca fondamentale, compresi gli studi sulla relazione tra il genoma umano e la progressione dell’infezione da HIV, che possono rivelare possibili bersagli terapeutici.
Questi Genome-Wide Association Studies, o GWAS, analizzano l’intero genoma di un gran numero di individui per identificare le varianti genetiche associate a un risultato clinico, come la capacità di controllare naturalmente la replicazione virale.
Misurare il controllo della replicazione dell’HIV: non abbastanza nelle popolazioni africane
Il grado di infezione virale è misurato dal “setpoint viral load” (spVL) del virus, che si riferisce al livello relativamente stabile di replicazione dell’HIV nel corpo dopo la fase acuta iniziale dell’infezione in individui non trattati.
Un determinante critico della progressione e della trasmissibilità dell’infezione da HIV, spVL è espresso come numero di copie virali per millilitro di plasma. Lo spVL dell’HIV varia ampiamente nella popolazione infetta, a seconda della capacità del sistema immunitario di ogni individuo di controllare la replicazione virale senza farmaci antiretrovirali.
Sebbene siano stati condotti ampi studi sul controllo di spVL nelle popolazioni di discendenza europea, molto meno è stato fatto nelle popolazioni di discendenza africana, che sono ancora drasticamente sottorappresentate negli studi genomici umani. Questo è sia un problema significativo considerando l’onere sproporzionato dell’HIV in Africa sia un’opportunità persa data l’elevata diversità del genoma tra le persone di origine africana, che favorisce un’alta probabilità di scoperte genetiche.
Un gene chiave per la resistenza alla replicazione dell’HIV nelle persone di origine africana
Per affrontare questa disparità, un’ampia collaborazione internazionale di scienziati e medici ha ora eseguito GWAS su larga scala utilizzando dati provenienti da diverse popolazioni di origini africane. In totale, gli scienziati hanno analizzato i genomi di 3.879 individui che vivono con l’HIV-1. Usando l’analisi computazionale e tecniche di mappatura fine, hanno identificato una nuova regione nel genoma che mostra una forte associazione con il controllo spVL.
Lo studio è stato co-condotto da Jacques Fellay dell’EPFL, Paul McLaren della Public Health Agency of Canada’s National Microbiology Laboratory e Manjinder Sandhu dell’Imperial College di Londra. Ora è pubblicato in Natura.
Questa regione corrisponde a un gene noto come CHD1L (per “Chromodomain Helicase DNA Binding Protein 1 Like”), che codifica per una proteina che aiuta il DNA a distendersi dopo che è stato danneggiato, permettendone la riparazione. Ma in questo studio, il gene CHD1L ha mostrato una variazione genetica specifica per le popolazioni di ascendenza africana, e che era collegata al controllo spontaneo del tipo più comune e virulento di HIV, chiamato HIV-1.
Avendo identificato CHD1L come un potenziale modulatore dell’infezione da HIV-1, i ricercatori hanno esplorato il meccanismo biologico alla base dell’associazione genetica e hanno determinato che CHD1L svolge un ruolo nel limitare la replicazione dell’HIV in un sottogruppo di globuli bianchi.
La scoperta del ruolo di CHD1L nel limitare la replicazione dell’HIV potrebbe portare a migliori opzioni terapeutiche per gli individui infetti. “I nostri risultati forniscono approfondimenti sui potenziali bersagli terapeutici, necessari per continuare la lotta contro l’HIV-1”, afferma Fellay. “Inoltre, i nostri risultati sottolineano l’importanza di eseguire studi genomici in diverse popolazioni ancestrali per affrontare meglio le loro specifiche esigenze mediche e le disuguaglianze sanitarie globali”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
