HIV, scoperto come il virus si integra nel genoma umano

Un nuovo studio internazionale svela il ruolo delle proteine nel processo di infezione

Micrografia elettronica a scansione del virus HIV (in verde) in gemmazione da una cellula
Photo Credit: C. Goldsmith Content Providers: CDC/ C. Goldsmith, P. Feorino, E. L. Palmer, W. R. McManus - This media comes from the Centers for Disease Control and Prevention's Public Health Image Library (PHIL),

Pubblicato sulla rivista Nature Communications, il lavoro è stato condotto dai ricercatori dell'Istituto di tecnologie biomediche del Consiglio nazionale delle ricerche (Itb-Cnr) e dell'Istituto Pasteur di Parigi, in collaborazione con l'Albert Einstein College of Medicine di New York e il Centro di statistica e scienze biomediche del San Raffaele di Milano. Secondo lo studio, a favorire l'ingresso nel nucleo e la replicazione dell'HIV all'interno delle cellule ospiti, sarebbe l'interazione del virus con specifiche proteine del complesso del poro nucleare (Npc).

"I pori nucleari, composti da nucleoporine - spiega Ermanno Rizzi dell'Itb-Cnr - controllano il passaggio di molecole tra il nucleo e il citoplasma all'interno della cellula e le proteine che lo compongono svolgono un ruolo cruciale nella fisiologia delle cellule, poiché gestiscono l'organizzazione tridimensionale della cromatina, la cui struttura è responsabile dell'attivazione dei geni, sia cellulari che di eventuali ospiti come HIV". 

Grazie a metodologie di microscopia ad elevata risoluzione ( Storm ) e test di biologia molecolare, è stato evidenziato in particolare il ruolo di due nucleoporine: la Nup153 e la Tpr. La Nup153 permetterebbe il passaggio del virus attraverso i pori mentre la Tpr sarebbe in grado di mantenere la cromatina attiva in prossimità del poro, favorendo la replicazione del virus.

I ricercatori sono riusciti a chiarire il meccanismo virus/cellula anche avvalendosi di tecnologie di sequenziamento ad alta processività, come il Next Generation Sequencing, che hanno permesso di evidenziare la presenza di porzioni di DNA virale integrate nel genoma della cellula ospite.

L'integrazione delle sequenze virali nel genoma umano permette al virus di replicarsi e di dare origine a nuove particelle virali infettanti, che vengono liberate dalla cellula ospite, causandone la morte. In alcune cellule infettate il virus può permanere in forma apparentemente inattiva anche per un lungo periodo di tempo, definito di latenza clinica. La riattivazione di HIV nelle cellule silenti coincide con lo sviluppo dell'AIDS conclamato. L'AIDS, o sindrome da immunodeficienza acquisita, consiste in una progressiva e potenzialmente fatale distruzione del sistema immunitario; il malato è incapace di fronteggiare le banali infezioni da virus, batteri e funghi a cui risponde un organismo sano e mostra un aumentato rischio di sviluppare tumori, anche gravi. 

La scoperta del ruolo delle nucleoporine nel processo di infezione potrebbe aprire la strada allo sviluppo di nuovi farmaci in grado di prevenire l'ingresso del virus nel nucleo della cellula ospite e di impedirne quindi la replicazione. Ad oggi non sono ancora disponibili cure definitive che possano guarire dal virus HIV e la prevenzione resta la miglior arma disponibile.