Ciclo vitale dei retrovirus

I retrovirus hanno un genoma di RNA a filamento singolo che subisce una forma speciale di replicazione. Una volta che il retrovirus è entrato nella cellula ospite, un enzima chiamato trascrizione inversa sintetizza il DNA a doppio filamento del genoma dell’RNA retrovirale. Questa copia del DNA del genoma viene quindi integrata nel genoma dell’ospite all’interno del nucleo attraverso un enzima chiamato integrasi. Di conseguenza, il genoma retrovirale viene trascritto in RNA ogni volta che il genoma dell’ospite viene trascritto, permettendo al retrovirus di replicarsi. Il nuovo RNA retrovirale viene trasportato nel citoplasma, dove viene tradotto in proteine che assemblano nuovi retrovirus.

Farmaci antiretrovirali mirano a diverse fasi del ciclo di vita dell’HIV

Sono stati sviluppati farmaci particolari per combattere le infezioni retrovirali. Questi farmaci prendono di mira aspetti specifici del ciclo di vita. Una classe di farmaci antiretrovirali, inibitori della fusione, impedisce l’ingresso del retrovirus nella cellula ospite inibendo la fusione del retrovirus con la membrana cellulare ospite. Un’altra classe di antiretrovirali, inibitori della trascrizione inversa, inibisce gli enzimi della trascrizione inversa che fanno copie del DNA del genoma dell’RNA retrovirale. Gli inibitori della trascrizione inversa sono inibitori competitivi; durante il processo di trascrizione inversa, le molecole farmacologiche sono incorporate nel filamento di DNA in crescita invece delle solite basi del DNA. Una volta incorporate, le molecole del farmaco bloccano ulteriori progressi dall’enzima della trascrizione inversa. La terza classe di farmaci, gli inibitori dell’integrazione, impedisce agli enzimi di integrare l’integrazione del genoma retrovirale nel genoma ospite. Infine, gli inibitori della proteasi interferiscono con le reazioni enzimatiche necessarie per produrre particelle retrovirali pienamente funzionanti.

Combinazioni (o “cocktail”) di antiretrovirali sono utilizzati per combattere il virus dell’immunodeficienza umana (HIV). Se non trattata, questo retrovirus provoca l’AIDS. Cocktail di antiretrovirali sono necessari per combattere le infezioni da HIV perché il retrovirus può evolvere rapidamente la resistenza a qualsiasi farmaco. Questa capacità di rapida evoluzione deriva dal genoma dell’RNA a filamento singolo dell’HIV, che accumula mutazioni più rapidamente del DNA o dei genomi a doppio filamento. Alcune di queste mutazioni conferiscono resistenza ai farmaci.

Tuttavia, combinando farmaci che prendono di mira gli eventi all’inizio, al centro e alla fine del ciclo di vita retrovirale, i cocktail antiretrovirali (chiamati terapia antiretrovirale altamente attiva, o HAART) riducono drasticamente la popolazione di HIV in un paziente. La probabilità di mutazioni multiple che conferiscono resistenza a vari farmaci nel genoma dell’HIV è molto inferiore a quella di una singola mutazione resistente, rendendo la strategia HAART molto più efficace delle terapie a singolo farmaco. Questa strategia cocktail ha avuto un enorme successo nel trattamento dell’HIV, tale che è ormai raro che gli individui trattati sviluppino l’AIDS.