نگاهی گذرا به ژنوم ویروس ایدز

ازسال۱۹۸۸میلادی، نخستین ‌روز ماه ‌دسامبر را به‌عنوان روزجهانی ایدز نام‌گذاری کرده‌اند و ازسال۲۰۱۱تا سال ۲۰۱۵ شعار این روز را به‌صفررسانیدن(Getting to Zero) تعیین‌نمودند تا مرگ‌و‌میر ناشی‌از ایدز و شمار مبتلایان جدید را به‌صفر برسانند. متأسفانه به‌رغم افزایش آگاهی مردم از‌این بیماری و روش‌های پیشگیری از‌آن، هرسال میلیون‌ها انسان درجهان به‌ویروس «اچ.آی.وی.» آلوده‌می‌شوند.

ایدز (A.I.D.S)، یا نشانگان نارسایی ایمنی اکتسابی  (Acquired immune deficiency syndrome)، ناشی‌از ویروسی است که ‌سبب نارسایی سیستم‌ایمنی بدن می‌گردد. این ویروس به ‌اجزای دستگاه‌ایمنی مانند سلول‌هایCD4+T، درشت‌خوارها و سلول‌های دندریت  حمله‌می‌کند و یاخته‌های CD4+‌T را نابود‌می‌سازد. لنفوسیت‌ها گروهی‌از گلبول‌های‌سفید خون هستند که نقش مهمی در ایجاد پاسخ‌های ایمنی اختصاصی بدن برضد عوامل بیگانه ایفا‌می‌کنند. لنفوسیت‌ها را می‌توان شامل لنفوسیت‌هایB.lymphocyte)B) و لنفوسیت‌هایT.lymphocyte)T) دانست. لنفوسیت‌هایT نیز براساس نشانگر سطحی خود شامل لنفوسیت‌هایT با نشانگر‌CD4 و لنفوسیت‌هایT با نشانگرCD8 می‌باشند. لنفوسیت‌هایT با نشانگرCD4 را به‌عنوان سلول‌هایT کمک‌کننده (T helper cell) و یاخته‌هایT با نشانگرCD8 را باعنوان لنفوسیت‌هایT کشنده (Cytotoxic T cellیاKiller T cell) می‌شناسند.  سلول‌هایTCD4،  مهمترین گروه سلولی هستند که هدف ویروس ایدز می‌باشند. ویروس اچ‌آی‌وی، ویروسی پسگرد باسرعت تکثیر پایین و آهسته‌گستر است که با اتصال به نشانگرهای سطح سلول، وارد این گروه از لنفوسیت‌ها می‌شود. ویروس در‌این سلول‌ها شروع به همانندسازی نموده و آنها را تحلیل‌می‌برد و سرانجام سبب نابودی این سلول‌ها گشته و دستگاه‌ایمنی را ضعیف‌می‌سازد. در شکل۱ لنفوسیت‌هایT را می‌توان مشاهده‌کرد.

ویروس‌ها، ویژگی‌هایی دارند که شناخت این ویژگی‌ها بسیار اهمیت دارد. اندازه و شکل ویروس‌ها با‌یکدیگر بسیار متفاوت است. ژنوم برخی‌از آنها با یک پوشش به‌نام کپسید(Capsid) محافظت‌می‌گردد. درواقع  کپسید یک غلاف پروتئینی‌است که اسیدنوکلئیک ویروسی را در‌برمی‌گیرد و موجب حفاظت آن دربرابر محیط خارج سلولی می‌شود. در اسیدنوکلئیک ویروس، اطلاعات ضروری برای سنتز ماکرومولکول‌های اختصاصی و لازم برای تولید نسل‌های بعدی ویروس وجود دارد.  در ساختمان برخی‌از ویروس‌ها، پوششی لیپیدی نیز وجود دارد. این پوشش درجریان کامل‌شدن ویروس و جوانه‌زدن از غشای سلولی حاصل‌می‌شود. گلیکوپروتئین‌های (Glycoproteins) رمزگذاری‌شده توسط ویروس در سطح این پوشش قرارمی‌گیرند که در اصطلاح به آنها پپلومر(Peplomer) گفته‌می‌شود. درشکل۲ کپسید و پوشش آن نشان‌داده شده‌است.

هرذره بالغ و عفونت‌زای ویروسی‌که به آن ویریون (Virion) می‌گویند، ژنوم ویروس(RNA یاDNA) را به داخل یاخته میزبان می‌برد و دارای دو بخش اساسی می‌باشد. در واقع این ذرّه در انتقال اسیدنوکلیئک ویروس ازسلولی به سلول دیگر نقش دارد. در شکل۳ ویریون‌ویروس نشان داده شده‌است.

ویروس‌ها در محیط خارج از سلول فعال نیستند، اما در سلول‌های زنده رشدنموده و تکثیر می‌یابند. درواقع ویروس‌ها برای تکثیر و رشد خود نیاز به‌سلول موجودات زنده دیگر دارند.  هنگامی‌که ویریون کپسید خود را از‌دست‌می‌دهد و وارد بدن یاخته میزبان‌می‌شود، یک چرخه کامل را تا تولید ویروس بالغ انجام‌می‌دهد.

همانطور که اشاره‌شد، هر ذرّه  ویروسی یک هسته  مرکزی اسیدنوکلئیکیDNAیاRNA دارد. ماده  ژنتیک برخی‌از ویروس‌هاRNA است، درحالی‌که برخی دیگر از ویروس‌ها، دزاکسی ریبونوکلئیک‌اسید(DNA)دارند. زمانی‌که ویروس باعمل ویژه  خود وارد سلول شود پوشش خود را از‌دست‌می‌دهد.در ویروس‌هایRNAدارد، RNA تک‌‌نواری به‌عنوان پیک خود عمل‌می‌کند، mRNA ترجمه‌شده و یک‌RNA پلیمراز تشکیل‌می‌گردد. ویروس‌هایRNAدار، از متنوع‌ترین گروه‌های ویروسی هستند.

یک دسته از ویروس‌های گروهRNA دار رتروویروس‌ها(Retrovirus) می‌باشند که ازطریق ترانس‌کریپتاز معکوس تکثیرمی‌گردند. آنها بعد‌از تبدیلRNA خود بهDNA می‌توانند با استفاده از آنزیم Integrase وارد ژنوم میزبان شوند. معمولاً درنقاطی که ویروس تکثیرگردد، ذرات ویروسی بیرون سلولی دیده‌نمی‌شوند. ماکروفاژها و عده‌ای از لکوسیت‌های پلی‌مور فونوکلئر (Polymorphonuclear leukocyte) به ناحیه تکثیر ویروس‌می‌روند و التهاب ایجاد می‌شود. درمحل التهاب، ماده اینترفرون تولیدشده و لنفوسیت‌هایTوB ظاهر‌می‌گردند.

اینترفرون‌ها، نوعی‌از پروتئین‌ها هستند که سلول‌های میزبان آلوده به‌ ویروس آن‌را آزادساخته و موجب تحریک سیستم‌ایمنی و افزایش مقاومت بدن می‌شوند. بنابراین، اینترفرون‌ها موجب تحریک سیستم‌ایمنی و افزایش مقاومت بدن دربرابر عوامل بیماری‌زا می‌گردند.

برخی موجب فعال‌شدن یاخته‌های ایمنی، مانند سلول‌های کشنده طبیعی(Nk) و ماکروفاژها می‌گردند و یا با ارائه آنتی‌ژن عوامل بیماری‌زا به لنفوسیت‌هایT، سبب بهتر شناخته‌شدن آنها و تشدید پاسخ ایمنی می‌گردند. همچنین مقاومت سلول‌های سالم به ویروس‌ها را افزایش‌می‌دهند. ماکروفاژها به آنتی‌ژن چسبیده و به کمک آنتی‌کورهای خنثی‌کننده ویژه یا لنفوسیتT  به غیرفعال‌کردن ویروس کمک‌ نمایند.

ماکروفاژها درسراسر بدن حضور دارند. ماکروفاژهای نابالغ موجود در جریان‌خون به مونوسیت (Monocytes) موسومند. مونوسیت‌ها به‌طور معمول حدود ۵درصد‌از جمعیت لوکوسیت‌ها را تشکیل‌می‌دهند. ماکروفاژهای بالغ موجود در بافت پیوندی، هیستوسیت(Histiocyte) نام‌دارند. به‌این‌ترتیب  واکنش‌های بدن برای مقابله با ویروس‌ها، همان پاسخ‌های ایمنی هستند. چگونگی پاسخ ایمنی‌بدن به‌شدت عفونت ویروسی بستگی‌دارد.

HIV، ویروسی است که علاوه برکپسید،پوشش نیز دارد و اندازه‌ آن برابر با ۱۲۵نانومتر است. این ویروس برای همانندسازی، در گلبول‌های‌سفید دستگاه‌ایمنی ‌بدن انسان مستقرمی‌شود. ویژگی مورفولوژیک منحصربه‌فردHIV، وجود نوکلوئیدی استوانه‌ای در ویریون بالغ است‌(شکل۴).

ویروس مسبب نارسایی ایمنی اکتسابی انسان (HIV)، یک رتروویروس(Retrovirus) است که ازنظر ژنتیکی ویروسیRNAدار می‌باشد. رتروویروس یا ویروس پسگرد، ویروسیRNAدار است که بااستفاده از آنزیم وارونویس درسلول میزبان،DNA خود را می‌سازد. ژنوم ویروس با اثر آنزیم ترانس‌کریپتاز به‌شکلDNA درمی‌آید.RNA ویروس‌ها را می‌توان  درگروهRNA ویروس‌های تک‌رشته‌ای با پلاریته‌مثبت، RNA ویروس‌های تک‌رشته‌ای با پلاریته منفی و گروه RNA ویروس‌های دورشته‌ای بررسی‌کرد.

ژنوم رتروویروس‌ها که به‌صورتRNA ظاهر‌می‌شود، از دو زیر واحد مشابه، هر یک حاوی RNA تک‌رشته‌ای مثبت، به اندازه‌ ۷تا۱۱هزارکیلو باز تشکیل ‌شده‌است. ایـــن ویروس‌ها  با استفاده از ترانس‌کریپتاز معکوس (Reverse transcriptase)همانند‌سازی می‌کنند. ژنومRNA، اطلاعات ضروری را به‌صورت‌DNA نسخه‌برداری می‌کند تا درآینده بتواند آن را با کمک آنزیم«اینتگراز» وارد ژنوم سلول میزبان نماید(شکل۵).

ویروسHIV، یک رتروویروس است که از خانواده لنتی ویروس‌های پستانداران مشتق‌شده‌ و بسیاری‌از ویژگی‌های نمادین فیزیکی/شیمیایی خانواده خود را دارا می‌باشد. لنتی‌ویروس(Lentivirus)، ویروسی آهسته‌گستر و سردسته ویروس‌های ‌گونه‌ویروس پسگرد است و دوره‌کمون طولانی دارد. ویروس اچ‌.آی.وی دراین خانواده، سبب ایجاد نارسایی ایمنی اکتسابی (ایدز) می‌گردد. هنگامی‌که درسال۱۹۸۳میلادی یک رتروویروس خاص انسانی را از فرد بیماری‌که مبتلا به لنفادنوپاتی بود جداکردند، آن‌را .L.A.V نامیدند.

.L.A.V مخفف Lymphadenopathy Associated Virus می‌باشد. سال بعد در آمریکا ویروسی از بیماران جداشد که چون به یاخته‌هایT لنفوسیــت انسانی گرایش‌داشت آن‌را HTLV-III.)Human T-lymphotrophic virus) نام‌گذاری کردند. این ویروس‌ها از اونکوویروس‌هایی هستند که به لنفوسیت‌هایT پستانداران تمایل‌دارند. درآینده زمانی‌که معلوم‌شد هردو ویروس یادشده با یکدیگر قرابت دارند، آن‌را HTLV-III./LAV نامیدند.

به‌هرحال درپی بررسی‌های متعدد درسال۱۹۸۶‌میلادی، کمیته بین‌المللی نامگـذاری ویـروس‌ها، نـامHIV یـعنی Human Immunodeficiency Virus را بر‌آن اطلاق‌کرد. باید توجه‌داشت که دونوع متمایز از ویروس‌ایدز به‌نام‌HIV-1 و‌ HIV-2 وجود دارند که انسان را آلوده‌می‌کنند.

HIV-1 ویروسی بود که ابتدا شناسایی‌شد. این دوتیپ ویروس ازنظر ساختار ژنومی و روند تکاملی با سایر لنتی ویروس‌های پریمات‌ها تفاوت‌دارند. انتقالHIV-2 درمقایسه باHIV-1 از‌لحاظ بیماری‌زایی ضعیف‌تر است و بیشتر محدود به آفریقای‌غربی می‌باشد. در شکل۶، اشکال ویروسHIV را می‌توان مشاهده‌کرد.

از‌آنجا‌که ایدز یک بیماری خطرناک و کشنده است، پیشگیری از‌آن اهمیت خاصی دارد. راه‌های انتقالHIV محدود‌ می‌باشند و پیشگیری از ‌آن آسان و ممکن. راه‌های انتقال بیماری عبارتنداز: تماس‌جنسی، تزریق‌‌مشترک، تماس با خون‌آلوده و فرآورده‌های ‌آن و انتقال از مادر به‌کودک.