שלום לכולם, זו אולגה רישקובה. בפעם הקודמת, הבנו מהן מוטציות, איך והיכן הן מתרחשות, והאם הן מזיקות או מועילות לנו. האם אתה יודע שבזכות המוטציות, יש בינינו 10% מהאנשים שבשום פנים ואופן לא יחלו בהדבקה ב-HIV ובאיידס? אלה אנשים עם חסינות מולדת ל-HIV. איך הם קיבלו את זה?
עד כמה הם מסוכנים וירוסים?
כל וירוס, כולל HIV, מורכב מחומצת גרעין ומעטפת חלבון.
וירוסים מפחידים אותנו כל כך בגלל מוטציות וקצב ההתרבות המהיר שלהם. מוטציות תכופות מאפשרות להם לחמוק מפעולת מערכת החיסון האנושית, אין לה זמן לסנתז נוגדנים נגד צורות מוטציות חדשות וחדשות של וירוסים, היא מפסיקה לזהות אותם.
וירוסים חדשים שעברו מוטציה בורחים מפעולת מערכת החיסון האנושית וזה מאפשר להם לשרוד. בגלל המוטציות התכופות של נגיף הכשל החיסוני האנושי, לוקח כל כך הרבה זמן לפתח חיסון נגד HIV. וירוסים הופכים במהירות לעמידים לתרופות, מה שמקשה על הטיפול.
כיצד פועל HIV?
פעם אחת בדם האדם, הנגיף חודר לתאי מערכת החיסון - לימפוציטים ומתרבה שם. בהשפעת מספר רב של נגיפים חדשים, הלימפוציט מת, הנגיפים חודרים לזרם הדם וחודרים לתוך לימפוציטים חדשים, ומשמידים עוד ועוד מתאי חיסון אלו.
עם הזמן תאי מערכת החיסון הולכים ופוחתים ואנחנו אומרים שמערכת החיסון נחלשת, החסינות יורדת.
לאדם יש מספר מסוים של לימפוציטים. אם לא תנקוט פעולה, לא טיפול, HIV ישמיד את מספר התאים הזה תוך 8-10 שנים. גידולים נוספים ומחלות זיהומיות מתפשטות בחופשיות בכל הגוף וזהו. אם סטייה מהנושא, אגיד שהרפואה המודרנית לא למדה כיצד להשמיד HIV בתוך לימפוציטים, אבל היא עושה זאת בצורה נפלאה כאשר וירוסים יוצאים מתאי מת, מונעת מ-HIV להדביק תאים חדשים ומשמרת את חסינות האדם.
חסינות תורשתית לזיהום HIV.
ובמהלך המחקר, התברר של-10% מהאוכלוסייה הלבנה של כדור הארץ יש חסינות מולדת, תורשתית, גנטית ל-HIV-AIDS. המשמעות היא ש-HIV יכול לחדור לגופם, אבל הוא לא יכול להיכנס לתאי החיסון שלהם, הלימפוציטים. רק בתאים וירוסים יכולים להתרבות, ובדם תאים חיסוניים בדם מזהים ומשמידים אותם. אנשים עם חסינות תורשתית לאיידס לעולם לא יחלו ב-HIV ובאיידס! והכל בגלל שהם ירשו מאבותיהם מוטציה חיובית כזו
איך זה? מאיפה התורשה הזו? אחרי הכל, HIV מוכר לנו פחות מארבעה עשורים, ואנחנו יודעים שלאבולוציה לוקח מאות ואלפי שנים לגבש ולהפיץ מוטציות בבני אדם! ולמה רק אנשים לבנים?!
מהי המוטציה הזו?
אנשים חסינים לזיהום HIV ירשו לויקוציטים שעברו מוטציה מאבותיהם. לכל השאר יש את הקולטן CCR5 על הלויקוציטים שלהם.
זה המקום שבו HIV נכנס לתא. הנגיף מזהה קולטן זה ונצמד אליו. הם משתלבים זה בזה כמו מפתח למנעול.
אצל אבותיהם של אנשים חסינים לאיידס, התצורה של הקולטן CCR5 השתנתה, היא הפכה אחרת. קולטן מוטציה זה נקרא CCR5-delta32.
תאים אנושיים עם הקולטן CCR5-delta32 במקום CCR5 אינם מקבלים את הנגיף. כאשר וירוס חודר לזרם הדם ומחפש היכן להידבק, הוא נכשל. האנשים האלה לא מפחדים מאיידס.
כשלעצמה, מוטציה זו אינה קשורה ל-HIV, זו הייתה מוטציה אקראית. זה התרחש, השתלט והתפשט כשהנגיף הזה לא היה שם. אנשים עם חסינות תורשתית ל-HIV, אפשר לומר, הם פשוט ברי מזל שיש להם קולטן כזה על לימפוציטים.
למה רק לבנים?
זו הייתה תופעת לוואי של מגפת ימי הביניים. במאה ה-14, המוות השחור הרס את אירופה. היא הרגה 40% מהאוכלוסייה. כשהחלה מגיפת המגפה, לחלק קטן מהאירופאים, בערך 1 מתוך 20,000, היה כבר את הקולטן CCR5-delta32 שעבר מוטציה.
גם וירוס המגפה וגם ה-HIV נכנסים למערכת החיסון באותו אופן, בעזרת CCR5. מגיפת המגפה הייתה ארוכה, אנשים עם הקולטן CCR5 מתו, אבל אלו עם הקולטן CCR5-delta32 שרדו.
בקרב השורדים, שיעור הנשאים של המוטציה גדל פי 2000 (1:10) וכעת 10% מהאירופאים חסינים מפני הידבקות ב-HIV.
מוטציה אקראית יצרה חומת הגנה מפני המחלה ו-10% מהאירופאים עשויים שלא לפחד מאיידס. למוטציות מסוימות יש השפעה חזקה על מחלות, אחרות לא. המוטציה הספציפית הזו נוצרה במקרה ומגינה על אנשים מפני הידבקות ב-HIV. תסתכל על המפה שבה נפוצה מוטציית CCR5-delta32, המאפשרת לאנשים להיות חסינים מפני הידבקות ב-HIV.
מנגנון הגנה זה מפני זיהום הוא המפתח לתרופות נגד HIV. יש תרופה כזו maraviroc, היא כבר משמשת לטיפול בנגועים ב-HIV. עיקרון פעולתו הוא שהוא נקשר לקולטן CCR5 ומונע מהנגיף להיצמד לקולטן זה ולהיכנס לתא.
מקרה מדהים יכול להיות המפתח לריפוי עתידי של HIV. זה מתואר במאמר בוול סטריט ג'ורנל. החולה נשאי HIV, אמריקאי בן 42 המתגורר בברלין, פיתח צורה חמורה של לוקמיה. כעת הוא עדיין נאבק בלוקמיה, אך נראה שהוא החלים מ-HIV. יותר מ-600 ימים עברו, והרופאים עדיין לא יכולים לזהות את הנגיף בגופו, למרות שהוא כבר הפסיק ליטול תרופות אנטי-רטרו-ויראליות. אך כאשר חולה מפסיק ליטול תרופות נגד HIV, הנגיף מתחיל להתגלות בגופו תוך מספר שבועות, אם לא ימים.
"הופתעתי מאוד", היא תגובתו של הרופא שלו, הגיבור גוטר. הוא המטולוג צנוע שמעולם לא עסק בטיפול בזיהום ב-HIV. לאחר כימותרפיה ללוקמיה, מערכת החיסון של החולה נהרסה לחלוטין, והרופא השתיל לתוכו תאי מח עצם כדי לשקם את תאי החיסון. עם זאת, הרופא השתמש במח עצם של תורם שהיה לו חסינות גנטית ל-HIV.
מקרה זה עשוי להחזיק את המפתח לטיפולים חדשים, והוא עורר עניין מחודש באפשרות של תרופה ל-HIV. רבים חוששים שטיפול אוניברסלי אינו אפשרי. תרופות אנטי-רטרו-ויראליות עדיין יקרות מדי עבור המדינות העניות בעולם. בשנה שעברה, 2 מיליון אנשים מתו מאיידס ועוד 2.7 מיליון הפכו לנשאי HIV, כך שעלות הטיפול ממשיכה לעלות.
דיוויד בולטימור, שזכה בפרס נובל על מחקריו על נגיפי גידול, מזהיר כי המקרה בברלין עשוי להיות רק צירוף מקרים בר מזל. עם זאת, הוא קורא לזה "סימן טוב מאוד" וגם עדות לכך שפיתוח טיפולי גנים ל-HIV מוצדק. ד"ר בולטימור ועמיתיו באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, ארה"ב, המציאו טיפול גנטי חדש, שהעיקרון שלו דומה מאוד למקרה של ברלין. שיטת טיפול זו נמצאת כעת בפיתוח.
בשנת 1996, כאשר הופיע לראשונה טיפול אנטי-רטרו-ויראלי יעיל, כמה מדענים הציעו שתאים נגועים ב-HIV יכולים פשוט "למות" עם טיפול מתמיד, והנגיף בגוף פשוט ייעלם. התקוות הללו לא היו מוצדקות - הוכח ש-HIV "מתחבא" במה שמכונה "תאי המאגר", שם הוא יכול להישאר רדום במשך שנים, אבל אז להתחיל להתרבות שוב.
עם זאת, באותה שנת 1996 התרחשה תגלית נוספת. מדענים שמו לב שכמה גברים הומוסקסואלים נותרו שליליים ל-HIV למרות שקיימו יחסי מין מסוכן עם מאות בני זוג. לגברים הללו נמצאה מוטציה תורשתית שיכולה לעבור רק משני ההורים. למעשה, משמעות הדבר הייתה חסינות כמעט מוחלטת ל-HIV.
המוטציה גורמת להיעדר הקולטן CCR5 על פני התא. קולטן זה הוא למעשה הדלת לנגיף. מכיוון שרוב זני ה-HIV משתמשים רק ב-CCR5 כדי להיכנס לתא, מוטציה זו מגנה מפני זיהום ב-HIV. תרופה אנטי-רטרו-ויראלית חדשה, Selzentry, שפותחה על ידי פייזר, חוסמת ספציפית CCR5 על פני התאים, בניגוד לכל התרופות האחרות המשפיעות על הנגיף עצמו.
לכ-1% מהאירופאים יש מוטציה זו משני ההורים. אצל אנשים ממוצא אפריקאי, אסייתי ודרום אמריקאי, זה כמעט לא נמצא.
ד"ר גוטר נזכר במחקר שלו כאשר המטופל האמריקאי שלו עם לוקמיה נכשל בשורה הראשונה של כימותרפיה ב-2006. גוטר מצא מחקר על CCR5 והתייעץ עם עמיתיו.
בסופו של דבר, הוא רשם את הטיפול הקו השני הסטנדרטי ללוקמיה: השתלת מח עצם. עם זאת, אדם שירש את המוטציה CCR5 משני ההורים נבחר כתורם. מח העצם הוא הרקמה המייצרת את תאי מערכת החיסון. אז בתיאוריה, לאחר ההשתלה, כל תאי מערכת החיסון של החולה היו צריכים להיות חסינים בפני HIV.
בסך הכל חיו בגרמניה 80 תורמים, שמח העצם שלהם תאם את החולה. ד"ר גוטר הצליח למצוא את המוטציה הנכונה משני ההורים באחת מ-61 הדגימות. כהכנה להשתלה, גוטר נתן לחולה מנת קרינה מסיבית, שהרגה את מח העצם שלו ואת רוב התאים במערכת החיסון שלו.
החולה הפסיק ליטול תרופות ל-HIV מכיוון שהן עלולות להפריע להישרדותם של תאי מח עצם חדשים. הוחלט שהמטופל יתחיל בטיפול שוב כאשר העומס הנגיפי שלו יגדל. עם זאת, היא מעולם לא התחילה לגדול. עברו כמעט שנתיים, ובדיקות לא הראו את נוכחותו של הנגיף בדם, בנוזל השדרה או ברירית המעי, שם הנגיף מסתתר לעיתים קרובות.
מוקדם יותר השנה, מדענים הציגו תיאור של מקרה זה בוועידה בנושא רטרו-וירוסים וזיהומים אופורטוניסטיים. בספטמבר, הקרן האמריקאית ללא מטרות רווח amFAR קיימה פגישה מדעית קטנה כדי לדון במקרה הזה. רוב החוקרים מאמינים שכמות מסוימת של HIV עדיין מסתתרת בגופו של החולה, אבל זה לא מספיק להתפתחות זיהום, כי התאים להתרבות הנגיף חסינים מפניו. מדענים הסכימו שניתן לכנות את המקרה הזה "תרופה פונקציונלית".
עם זאת, הכל רחוק מלהיות כל כך חלק. נותר הסיכון שהנגיף עובר מוטציה ומתגבר על הגנות סלולריות. לחסימת CCR5 יש חסרונות, למשל, מחקר אחד הראה שאנשים עם מוטציה זו נוטים יותר למות מקדחת הנילוס. ההשתלה עצמה מסוכנת אף יותר - הסיכון למוות של החולה במהלך ניתוח כזה הוא 30%, ולכן היא מתבצעת רק במקרים החמורים ביותר של סרטן. כעת מדענים מכינים המלצות לפיהן יש לנסות את אותה גישה עם חולי HIV אחרים עם לוקמיה ולימפומה, אך כולם יודעים היטב שלעולם לא יהיה שימוש נרחב בה.
מצד שני, יש הזדמנות להפוך טכניקה כזו לבטוחה יותר. אפשר להנדס מחדש תאים אנושיים בעזרת ריפוי גנטי. עקב כמה כשלים גדולים, ריפוי גנטי עבר "זמנים רעים", אומר ד"ר בולטימור. בשנת 1999, מטופל בן 18 מת במהלך ניסוי בריפוי גנטי. אפילו אחת ההצלחות הגדולות ביותר של ריפוי גנטי - הניצחון על מחלה מולדת חשוכת מרפא בעבר - התבררה כשנויה במחלוקת - הטיפול הגביר את הסיכון ללקות בלוקמיה.
כמה מדענים מאמינים שהאפשרויות של ריפוי גנטי מוגבלות מאוד. מספר מחקרים מנסים גישות אחרות ל-HIV. המדען האמריקאי ג'ון רוסי ועמיתיו מארה"ב משתמשים בנגיף עצמו לטיפול. הם שינו גנטית את ה-HIV כדי להפוך אותו ללא מזיק ומשתמשים בו כדי להעביר שלושה גנים לתאי המטופל: גן אחד שמנטרל את CCR5, והשניים האחרים משביתים את ה-HIV. רוסי כבר בדק את ההליך על ארבעה חולים ומתכננת להמשיך בניסויים.
נכון, רופאים לא יכולים לשנות גנטית את כל התאים בגוף. בתיאוריה, לאורך זמן, HIV יכול להרוג את כל התאים ללא שינוי, ולאדם יישאר רק תאים בלתי פגיעים מבחינה גנטית. עם זאת, זו רק תיאוריה. כל המטופלים של ד"ר רוסי ממשיכים ליטול טיפול אנטי-רטרו-ויראלי, ולא ידוע מה יקרה אם יפסיקו ליטול את התרופות.
ב-1989 היה לד"ר רוסי מקרה דומה מאוד לזה בברלין. חולה בן 40 עם איידס ולימפומה עבר הקרנות וקיבל תאי מח עצם מתורם. לא ידוע אם לתורם הייתה מוטציה מגן - זה לא היה ידוע באותה עת. עם זאת, לאחר השתלת השתל, HIV נעלם מדם החולה. לרוע המזל, הוא מת מסרטן 47 ימים לאחר מכן. לאחר מותו, הרופאים בדקו רקמות משמונה איברים וגידולים שונים של החולה. HIV לא זוהה באף אחת מהדגימות.
HIV (נגיף כשל חיסוני אנושי)- זיהום המשפיע על מערכת החיסון של הגוף, שהשלב האחרון בו מכונה איידס.
הנגיף חודר לתאים והורס אותם עד כדי כך שהגוף מאבד את יכולתו לעמוד בפני זיהומים אחרים שאינם מהווים סכנה לאדם בריא. הדבקה ב-HIV מתפתחת במשך זמן רב מאוד - מרגע ההדבקה ועד להתפתחות האיידס, בהיעדר כל טיפול, חולפות 9-11 שנים.
לפני מספר שנים תואר גנוטיפ אנושי עמיד ל-HIV. חדירת הנגיף לתא החיסון קשורה לאינטראקציה שלו עם הקולטן על פני השטח: חלבון CCR5. אבל המחיקה (אובדן קטע גן) של CCR5-Delta32 מובילה לחסינות של הנשא שלו ל-HIV. ההנחה היא שהמוטציה הזו נוצרה לפני כאלפיים וחצי שנים ולבסוף התפשטה לאירופה.
הודות למדען קנדי במעבדת המרכז הגנטי הבריאותי.
מוטציה יכולה להתרחש בו זמנית בשני הכרומוזומים הזוגיים או רק באחד. אם אובדן של 32 בסיסי נוקלאוטידים מהגן CCR5 מתרחש בו-זמנית בשני הכרומוזומים, אזי נשאים של מוטציה כזו חסינים למעשה ל-HIV. אחרי הכל, פשוט אין קולטן CCR5 על פני התא במקרה זה. במקרה השני, כאשר המוטציה המתאימה מתרחשת רק בכרומוזום אחד של הזוג, פוחתת גם האפשרות להתפשטות HIV בגוף. חלבוני קולטן CCR5 נעדרים בדיוק במחצית מהתאים, מה שאומר שלנגיף הכשל החיסוני קשה יותר לחדור אליהם.
כעת, בממוצע, 1% מהאירופאים למעשה עמידים ל-HIV, ל-10-15% מהאירופאים יש עמידות חלקית ל-HIV.
האם אתה עמיד גנטית לזיהום ב-HIV?
אילו מוטציות אנו בודקים?
1. .
נשאים של שני העותקים של המוטציה הזו - רק כ-1% מכלל אוכלוסיית כדור הארץ - חסינים באופן טבעי למחלות כמו אבעבועות שחורות, מגפת בובה ואפילו HIV (הנגיף הגורם לאיידס). לכ-20% מהאנושות יש עותק אחד של המוטציה Delta32, ולמרות שעדיין יש סיכוי לאנשים אלו להידבק ב-HIV, המחלה מתקדמת הרבה יותר לאט והם חיים יותר.
אנשים שהם נשאים של HLA-B27 וגם של HLA-B57 (אללים או צורות שונות של אותו גן) נדבקים ב-HIV ונשארים בריאים במשך עשורים רבים ללא שימוש בטיפול רטרו-ויראלי. הם נקראים "בקרי עילית". HLA-B27 ו-HLA-B57 נמצאים בכ-3% מאוכלוסיית העולם. אותם חולים שבדיקותיהם הראו את נוכחותם של אללים אלו יכולים להתנגד לנגיף הפטיטיס C ולמחלות אוטואימוניות אחרות, שבהן המערכת החיסונית מייצרת נוגדנים כנגד חלבוני הגוף עצמו. גן זה מאלץ את הנגיף לעבור מוטציה, מה שיוצר מכשול להמשך ההתרבות שלו. חשוב גם שהגנים HLA-B27 ו-HLA-B57 מכילים זיהום ב-HIV על ידי זיהוי המוטציות המסוכנות ביותר במוקדים קריטיים של המחלה.
3. בדיקת מוטציה עבור DRB1*13 ו-DQB1*6.
נשאים חיוביים ל-HIV של גנים אלו נקראים "לא מתקדמים". למרות היעדר טיפול, המחלה אינה מתקדמת. מדענים מצאו שאם למישהו יש מזל מספיק שיש לו את שני הגנים, תאי T נמצאים בגופו - כוח-על אמיתי בזיהוי HIV. אם נשא של שני הגנים נדבק ב-HIV ואינו מקבל טיפול אנטי-רטרו-ויראלי, הוא עדיין מסוגל לשמור על עומס נגיפי נמוך וספירת תאי T-CD4 קרובה לנורמה לאורך זמן. החוקרים גם מסכימים שהתחזוקה והצמיחה של תאי CD4 ו-CD8 T עשויים להיות מנגנוני מפתח שבאמצעותם מארח שאינו מתקדם מתנגד לנגיף.
הגן MTHFR נקשר למספר מחלות: מומים בצינור העצבי, מחלות כלי דם, תסמונת דאון, אוסטאופורוזיס, היסטוריה מיילדותית, מחלות לב ואי פוריות גברית. ישנן למעלה מ-50 מוטציות ידועות בגן MTHFR; לרוב זה C677T ו-A1298C. הווריאציה הראשונה מעוררת מחלות לב ועלולה לגרום לשבץ מוחי, השנייה קשורה בדרך כלל למחלות כרוניות.
במרכז ה-DNA שלנו תוכלו לעבור ניתוח עמידות לזיהום ב-HIV, הכולל בדיקת DNA 4 מוטציות ששוללות לחלוטין זיהום ב-HIV.
:קבל בדיקת DNA ל-4 מוטציות עמידות ל-HIV רק עכשיו במחיר מיוחד:
עבור רק 29900 רובל.
סוג דוגמה: אפיתל בוקאלי
זמן סיום: 2-3 שבועות.
ייצור (קנדה) מעבדת בריאות המרכז הגנטי
ייעוץ בטלפון חינם 8805502413
בכל מיני מגיפות, תמיד נמצאו אנשים שנותרו בלתי רגישים למחלה. ברוב המקרים, זה נובע מהמאפיינים הגנטיים של אנשים עמידים למחלות כאלה. הדוגמה הראשונה שנחקרה היטב הייתה עמידות למלריה. באזורים הטרופיים והסובטרופיים, בהם המלריה נפוצה, שכיחה מחלה תורשתית של אנמיה חרמשית הקשורה למוטציה בגן ההמוגלובין (תאי דם אדומים הופכים לצורת מגל). אנשים שיש להם מוטציה המוגלובין בכרומוזום אחד בלבד (הטרוזיגוטים) מוגנים ממלריה. אם המוטציה מוכלת בשני הכרומוזומים, אז אנשים כאלה, שאינם סובלים ממלריה, מתים מאנמיה.
במקרה של הידבקות ב-HIV, יש גם אוכלוסייה של אנשים שהזיהום הזה לא נורא עבורם. אמנם ההבדלים ב-DNA בין פרטים בודדים הם רק 0.1%, אבל הם קובעים הכל. התברר שאצל אנשים בריאים, למרות המגעים הקרובים המתמידים עם נשאי HIV, נוצר חלבון CCR5 שונה (מוטנטי), אשר יחד עם הקולטן CD4 לוקח חלק בחדירת הנגיף לתאים. החלבון המוטנטי CCR5, בניגוד לזה הרגיל, אינו מסוגל ליצור אינטראקציה עם חלקיקים ויראליים, וכתוצאה מכך, הנגיף אינו יכול לחדור לתאים.
וריאנטים גנטיים כאלה נמצאים רק אצל אמריקאים ממוצא אירופאי ובמערב אסיה, אבל גנים "מגנים" כאלה לא נמצאו אצל אפרו אמריקאים ומזרח אסייתים.
רמת העמידות הגבוהה ביותר ל-HIV, הקשורה למוטציה בגן החלבון הקולטני CCR5, קיימת בקרב נציגי הקבוצה הפינו-אוגרית: פינים, אסטונים, הונגרים, מורדווינים. הנוכחות של מוטציה כזו באחד משני הגנים המזווגים כאן מגיעה ל-15-17%. יש די הרבה אנשים כאלה בקרב אוכלוסיית צפון אירופה, בדרום ובמזרח מספרם הרבה פחות. אז בקרב האפרו-אמריקאים הם מהווים רק 1-2%. ובין נציגי גזעים רבים אחרים, הם אינם קיימים כלל. לפיכך, יש שיפוע בהפצה של אנשים עמידים ל-HIV על פני כדור הארץ (איור 12).
אנשים עם מוטציה בגן CCR5 מוגנים בצורה מהימנה גנטית מפני הידבקות ב-HIV רק כאשר מוטציה זו קיימת בשני הגנים. יש פחות אנשים כאלה באופן משמעותי (לא יותר מ-1%). בקרב מוסקוביטים, כ-0.6% עמידים ל-HIV.
ישנן עדויות לכך שאנשים עם גן מוטנטי אחד מפתחים תסמיני איידס לאט יותר מאלה עם שני גנים תקינים, והם ניתנים לטיפול.
עם זאת, זנים חדשים של HIV אגרסיבי ביותר הופיעו כעת. אנשים שנדבקו בווירוסים כאלה אינם ניצלים אפילו על ידי נוכחותם של גנים מוטנטים.
עם זאת, באוכלוסיות רבות של אמריקאים אפרו-אסייתיים, לא נמצאו גנים מוטנטיים של CCR5, וישנן קבוצות קטנות של אנשים שנותרו בריאים למרות מגע רב עם הנגועים, מה שמעיד על קיומם של כמה גנים אחרים להגנה על מערכת החיסון מפני HIV.
ל-HIV יש רק 9 גנים ולא הרבה חלבונים; הוא לא יכול להרשות לעצמו מנגנון מיוחד של "בקרת שגיאות" עם משאבים כאלה.
כפי שצוין לעיל, שיעור שכפול ה-HIV גבוה מאוד, וטעויות כמעט בהכרח מתרחשות במהלך רביית הנגיף, מה שמוביל לשינויים בגנום שלו. "טעות" יכולה להתבצע בשלבים שונים של שכפול, ולא תמיד שינויים מתקבעים בצאצאי הנגיף - להיפך, רובם נעלמים מעיניהם, אותם שינויים גנטיים שהובילו להיווצרות ויראלי מן המניין חלקיק לא בהכרח נותן לו יתרונות מיוחדים (ראה להלן).
כתוצאה מכל ה"טעויות" הן במהלך הטבעי של ההדבקה והן במהלך השימוש בתרופות, הנגיף קיים בצורה של מעין מין. "נָחִיל"מווירוסים קרובים מבחינה גנטית, אך לא שווים. זה אומר ש נושאמכל הטרנספורמציות האבולוציוניות, למהדרין, אינו הגרסה הגנטית היחידה של HIV, אלא "נחיל" של וירוסים, שבהם מתרחשים אירועים המהווים את הבסיס ל אבולוציה- מוטציות ורקומבינציות.
מוטציותבמובן הרחב של המילה, נקראים שינויים פתאומיים בחומר הגנטי, הנגרמים הן מהשפעות חיצוניות (קרינה, טמפרטורה, חומר כימי) והן מסיבות פנימיות, שטבען לא תמיד ידוע.
הבסיס להיווצרות צורות מוטנטיות HIVהם טעויותבעבודה של אחד האנזימים של הנגיף - תמלול הפוך.התגובה של סינתזת DNA על תבנית RNA, שהיא מבצעת, מורכבת מאוד ומורכבת מכמה תהליכים המתרחשים בו זמנית או ברצף. אלה כוללים את התגובה בפועל תעתיק הפוך (סינתזה של גדיל המינוס של DNA על תבנית RNA), הרס רנ"א בהרכב ההיברידית RNA-DNA שהתקבלה (פעילות RNaseN ו סִיוּם שרשרת פלוס DNA על תבנית DNA חד-גדילית).
מקור נוסף, אם כי הרבה פחות משמעותי, לטעויות הוא שלב התעתיק, כאשר מסונתז mRNA של HIV על תבנית ה-DNA הפרובירלי; עושה טעויות הפעם תָאִי
RNA פולימראז.גם דמינאז תאי תורם apobec3g,ביצוע הפונקציה של דמינציה של ציטוזין (C-> 11-conversion) כחלק מהגדיל השלילי של HIV DNA בשלב של שעתוק הפוך. המטרה האצילית של APOBEC3G במקרה זה היא להשמיד את מולקולות הפולימר הוויראליות החדשות שנוצרו, אולם אם גדיל המינוס שהשתנה נשאר שלם באורח פלא, הוא הופך לתבנית עבור גדיל הפלוס, המקודד את הסינתזה של החלבונים העיקריים של וירוס, ומסיבות ברורות, מכיל הרבה מאותו סוג של מוטציות G. >A, שכל אחת מהן, באופן עקרוני, יכולה להוביל להחלפת חומצות אמינו.
התגובה של שעתוק הפוך עצמו פגיע במיוחד להתרחשות של מוטציות - אחרי הכל, בניגוד לתגובות אחרות של סינתזת תבנית (לדוגמה, DNA^DNA), היא אינה נתמכת במנגנוני תיקון מיוחדים (הגהה). משמעות הדבר היא שכל שנוצר באקראי במהלך שעתוק הפוך מוּטָצִיָהיש לו הזדמנות להיכנס לתחרות אבולוציונית, ועם מערכת מוצלחת של נסיבות, להשיג דריסת רגל בצאצאים.
מוטציות כוללות החלפות, מחיקות, הוספות יחידנוקלאוטידים, כמו גם כל הגרסאות המפורטות הכוללות כַּמָהואפילו נוקלאוטידים רבים.
תַחֲלִיף(החלפה) - סוג המוטציה השכיח ביותר, כתוצאה מכך נוקלאוטיד אחד מוחלף באופן אקראי באחר. הקודון (שלושה נוקלאוטידים סמוכים המקודדים לחומצה אמינית) משתנה תמיד, אולם החלפה זו לא תמיד גורמת להחלפה של חומצת אמינו: קודון חדש יכול לקודד את אותה חומצת אמינו כמו לפני ההחלפה, ואז נקראת המוטציה "שקט"(החלפות כאלה נקראות גם נִרדָף;הם שולטים בין כל המוטציות).
אפשרות נוספת היא היווצרות של מה שנקרא "עצור קודון"שיתוף-
שאינו מקודד חומצות אמינו כלשהן; במקרה זה, באתר המכיל את "קודון העצירה", במהלך סינתזת החלבון, תתרחש עצירה, ומבנה החלבון החדש שסונתז ישבש. זוהי התוצאה החמורה ביותר של תחליפים, מכיוון שחלבון כזה עשוי להיות פגום גם מבחינה תפקודית. לרוב, צאצאיהם של וירוסים שחוו שינוי גנטי רציני כל כך אינם יכולים לשרוד כלל, מה שאומר שנגיפים כאלה כמעט ולא נמצאים באוכלוסייה אמיתית.
לבסוף, כתוצאה מכך לא נרדףהחלפות באמת יכולות לקרות החלפת חומצות אמינובחלבון המקודד; אופי השינוי במבנה ובתפקוד של החלבון במקרה זה יכול להשתנות גם משינויים קלים מאוד (אם חומצת האמינו החדשה דומה ל"הישנה") ועד לסידורים קרדינליים (אם תכונותיו שונות באופן ניכר, עבור לדוגמה, חומצת אמינו הידרופלית מחליפה חומצת אמינו הידרופוביה).
מוסיף(הוספות ) נקראות מוטציות המובילות להופעת נוקלאוטידים נוספים אחד או יותר ברצף. הפוכים בטבע הם מחיקות(מְחִיקָה) קשור לאובדן נוקלאוטידים. לפעמים שני סוגי המוטציות הללו משולבים על ידי המונח אינדלס ; המראה שלהם מלווה לרוב בתופעה הסטת מסגרת(הסטת מסגרת ).
מהותו היא כדלקמן: הרצף המקודד לחלבון כולל מספר מסוים של קודונים, "טריפלים", שכל אחד מהם מקודד לאחת מחומצות האמינו. עם הופעתו של חדש או "אובדן" של נוקלאוטיד אחד או שניים, פירוק הרצף ל"שלשות" "משמרות", והרצף לאחראתר המחיקה או ההחדרה משנה לחלוטין את הרכב וסדר הקודונים. ההסתברות שאחד
או כמה קודונים באזור זה מתגלים כ"עצור קודונים", גדול מספיק - וזו, במיוחד, הסכנה של הסטת מסגרת.
שכפול HIV מאופיין בשכיחות גבוהה ביותר של מוטציות ספונטניות - בממוצע, על כל 10,000-30,000 נוקלאוטידים חדשים שהוכנסו במהלך התגובה, אחד מתברר כ"שגוי". בהתחשב בכך שגודלו של גנום HIV הוא כ-10,000 נוקלאוטידים, מסתבר שב כל גנוםל-HIV יש (בממוצע) לפחות מוטציה אחת. בהמשך החישובים המעניינים הללו, ניתן להגיע למסקנה נוספת: בחולה עם עומס ויראלי ממוצע של 30,000 עותקים של RNA/ml מדי יום. בכל מיקום בגנוםכולל בעמדות הקשורות לעמידות לתרופות, לפחות לוויריון אחד יש מוטציה.
כמובן, בתוך אותו גנום, בּוֹ זְמַנִיתנוצרות שתי מוטציות או יותר, אך ההסתברות לקיבוען המשולב בצאצאים פוחתת בהדרגה.
קצב המוטציות אינו זהה במיקומים שונים של הגנום והוא מרבי ב הומופולימר(כלומר, מורכבים מאותם נוקלאוטידים) אזורים. גם גנים שונים של הנגיף נתונים לשיעורי מוטציות שונים: ברצפי גנים אַבָּא ו-rho/מוטציות מופיעות בתדירות נמוכה בהרבה (הן נחשבות יחסית שמרני)מאשר בגן env (גנים כאלה נקראים מִשְׁתַנֶה).הכי משתנה (היפר-משתנה)אזור של גנום HIV - לולאה v3 בגן env, שינויים בהרכב חומצות האמינו שלו עלולים להשפיע על זיהוי על ידי נוגדנים, אשר, בתורו, יכולים להפוך לגורם בבחירה אבולוציונית.