HIV zielt hauptsächlich auf einen Zelltyp im Immunsystem ab, der als CD4+ T-Zelle bezeichnet wird. Es gibt jedoch viele Arten dieser Zellen, und sie sind nicht alle gleichermaßen anfällig für HIV-Infektionen. Aber genau welche Arten von Zellen sind am wahrscheinlichsten infiziert?
Ein Team von Wissenschaftlern der Gladstone Institutes und der University of California, San Francisco (UCSF) erstellte einen „Cellular Atlas“, um diese Frage zu beantworten. Sie sind die erste Gruppe, die die verschiedenen Arten von CD4+ T-Zellen, in die HIV eindringt und manipuliert, global analysiert.,
„Mit leistungsstarken neuen Technologien haben wir identifiziert, in welche Zellen HIV gerne eindringt und wie das Virus die Zellen in sich verändern kann“, erklärte Nadia R. Roan, PhD, Hauptautorin der in Cell Reports veröffentlichten Studie und Gastforscherin bei Gladstone. „Die durch das Virus an den Zellen vorgenommenen Veränderungen können es HIV leichter machen, im Körper zu bestehen.“
In Zusammenarbeit mit Stanford, der University of Southern California (USC) und der University of Alabama (UAB) verwendete das Team experimentelle, statistische und Visualisierungsansätze, um den Atlas zu erstellen.,
Das Hauptwerkzeug, das sie verwendeten, heißt CyTOF, das auf Massenspektrometrie beruht, um viele Parameter einzelner Zellen zu messen. Diese hochauflösende Technologie übertrifft andere häufig verwendete Techniken, die die Anzahl der Parameter begrenzen, die gleichzeitig erkannt werden können.
„Mit der CyTOF-Technologie treten wir in eine Ära der“ Gesichtserkennung „für einzelne Zellen ein“, sagte Marielle Cavrois, Erstautorin der Studie, wissenschaftliche Mitarbeiterin in Gladstone ’s Flow Cytometry Core und Assistenzprofessorin am Department of Medicine der UCSF., „Mit unseren Computertools können wir jetzt mit dieser Gesichtserkennung bestimmen, wie die Zelle aussah, bevor HIV sie manipuliert hat.“
Da HIV die infizierte Zelle dramatisch verändert, ist es schwierig, eine infizierte Zelle in ihre ursprüngliche Form zurückzuverfolgen. Mit CyTOF konnten die Forscher infizierte Zellen so detailliert untersuchen, dass sie überwachen konnten, wie HIV sie umgebaut hat.,
„Durch den Vergleich der Zellen, die anfällig für HIV-Infektionen sind, mit denen, die anfällig für HIV-Infektionen sind, haben wir eine überraschende Entdeckung gemacht“, fügte Roan hinzu, der auch Assistenzprofessor in der Abteilung für Urologie an der UCSF ist. „Wir haben festgestellt, dass HIV sehr effizient in einen bestimmten CD4+ T-Zelltyp eindringt, sich in diesen Zellen jedoch nicht vermehren kann.“
Dieser Effekt könnte daran liegen, dass HIV in diesen Zellen nicht weiter voranschreiten kann oder dass das Virus in ihnen stumm (oder latent) bleibt. In jedem Fall könnte diese Teilmenge von CD4+ T-Zellen zu einem Ziel für die Ausrottung des Virus werden.,
„Es wird interessant sein zu erkennen, was in diesen Zellen passiert, in die HIV effizient eindringt, aber kein Virus produziert“, sagte Warner C. Greene, leitender Forscher und Direktor des Gladstone Institute of Virology und Immunologie, der auch einer der leitenden Autoren der Studie ist. „Wenn das Virus tatsächlich eine latente Infektion in diesen Zellen feststellt, haben wir einen wertvollen Biomarker identifiziert, der zu neuen Therapien führen könnte.,“
Weitere Autoren dieses Ressourcenartikels sind Nandhini Raman bei Gladstone; Rajaa Husien, Brandon Aguilar Rodriguez, Joshua Vasquez, Matthew H. Spitzer und Joseph M. McCune bei UCSF; Trambak Banerjee und Gourab Mukherjee bei USC; Nicole H. Lazarus, Eugene C. Butcher, Ann M. Arvin und Nandini Sen in Stanford; und Jennifer J. Jones und Christina Ochsenbauer am UAB in Birmingham. Diese Arbeit wurde von den National Institutes of Health (R01AI127219, DP1DA036502) und dem amfAR Institute for HIV Cure Research unterstützt.