Retrovirus
Kurs: Basvetenskap 6
Vad är det?
- Familjen Retroviridae — höljeförsedda RNA-virus med två kopior av enkelsträngat positivt RNA (diploid genom).
- Kännetecknas av enzymet Reverse transkriptas som skriver om RNA till DNA — omvänt informationsflöde jämfört med den centrala dogmen.
- Det virala DNA:t integreras permanent i värdcellens genom som ett Provirus.
Genomorganisation
- Tre kärngener flankerade av LTR (long terminal repeats):
- HIV har dessutom reglergener: tat, rev, nef, vif, vpr, vpu — därför komplext retrovirus, till skillnad från enkla retrovirus som HTLV delvis.
Replikationscykel
- Bindning — gp120 till CD4 plus koreceptor CCR5 eller CXCR4.
- Fusion — gp41 medierar membranfusion.
- Reverse transkription i cytoplasman → dubbelsträngat cDNA.
- Import till kärnan som preintegrationskomplex; lentivirus kan infektera icke-delande celler.
- Integration via Integras → Provirus.
- Transkription med värdens RNA-polymeras II, driven av LTR-promotorn.
- Translation, hopsättning och knoppning från plasmamembranet.
- Mognad — viralt Proteas klyver Gag-Pol-polyproteinet; utan detta blir partikeln icke-infektiös.
Indelning
- Lentivirus — HIV-1, HIV-2, SIV. Långsamt förlopp, immunbrist.
- Deltaretrovirus — HTLV-1 (orsakar Adult T-cellsleukemi och HAM/TSP), HTLV-2.
- Betaretrovirus, Gammaretrovirus — främst djurvirus, klassiska onkogena modeller (Rous sarkomvirus).
- Endogena retrovirus (HERV) — utgör ca 8 % av det mänskliga genomet, rester av forntida infektioner. Syncytin, ett HERV-derivat, är nödvändigt för Placentabildning.
Onkogen potential
- Transducerande (akut) retrovirus — bär en kapad Onkogen (v-src, v-myc); snabb tumörutveckling men replikationsdefekta.
- Cis-aktiverande — LTR integreras nära en Protoonkogen och aktiverar den (insertionsmutagenes).
- Trans-aktiverande — HTLV-1 Tax-protein aktiverar NF-kB och cellcykelgener.
- Insertionsmutagenes är en känd risk vid retrovirala vektorer i Genterapi.
Klinisk betydelse och behandling
- HIV behandlas med kombinationsterapi (ART) riktad mot flera steg:
- NRTI och NNRTI — hämmar reverse transkriptas.
- Integrashämmare (Dolutegravir, Bictegravir) — hämmar integration.
- Proteashämmare (Darunavir) — blockerar mognad.
- Maravirok — CCR5-antagonist; Enfuvirtid — fusionshämmare.
- Provirus i vilande CD4-positiva T-celler utgör den latenta reservoaren — därför är HIV ännu inte botbart.
- Diagnostik: kombinerad Antigen-antikroppstest (p24 + antikroppar), bekräftelse med HIV-RNA eller immunoblot.
Klinisk pärla
Reverse transkriptas saknar korrekturläsning (proofreading) och gör ca 1 fel per 10 000 baser. Det förklarar HIV:s enorma Kvasispecies-variation, snabb resistensutveckling vid monoterapi och varför ett effektivt HIV-vaccin är så svårt att ta fram.
Tenta-fokus
Kunna stegen i replikationscykeln och vilket läkemedel som blockerar vilket steg. Kom ihåg att HTLV-1 är endemiskt i Japan, Karibien och delar av Sydamerika, smittar via bröstmjölk/sex/blod, och ger Adult T-cellsleukemi hos endast ~5 % efter decennier av latens.