Ein kurzer Einblick, wie HIV durch den Körper wandert, wurde zum ersten Mal auf Supercomputern in den USA simuliert.
Zwei Jahre lang modellierten mehrere Supercomputer an der University of Illinois das Verhalten von 64 Millionen Atomen, um 1,2 Mikrosekunden des Lebens eines HIV-Kapsids zu erfassen, eines Proteinkäfigs, der das HIV-Virus zum Kern einer menschlichen Zelle transportiert. Die Capsid-Simulation wurde auf dem Titan-Supercomputer des Energieministeriums durchgeführt, während die Analyse mit dem Blue Waters-Supercomputer am National Center for Supercomputing Applications der Universität durchgeführt wurde.
Die als „Computermikroskopie“ bezeichnete Methode zur Untersuchung großer biologischer Systeme mit Molekulardynamiksimulationen wurde von Juan Perilla und dem verstorbenen Klaus Schulten entwickelt und geleitet.
Es enthüllte mehrere Eigenschaften des Kapsids, wie zum Beispiel verschiedene Teile des Proteins, die mit unterschiedlichen Frequenzen schwingen. Auf diese Weise sendet das Kapsid wahrscheinlich Informationen an andere Teile, die es ihm ermöglichen, durch seine Umgebung zu navigieren, sagte Perilla. Die Studie fand auch heraus, dass Ionen in die Kapsidporen ein- und ausfließen und an verschiedenen Stellen daran haften bleiben:innen negativ und außen positiv. Dies hält die Struktur des Kapsids zusammen.
Durch die Entschlüsselung solcher Geheimnisse der Struktur des Kapsids und die Aufdeckung seiner Schwachstellen behaupten die Forscher, dass die Simulation den Wissenschaftlern dabei helfen wird, festzustellen, wie diese Struktur zu brechen ist, damit sie platzt, bevor sie eine menschliche Zelle infiziert. Dies könnte schließlich zu einer Heilung führen.
Siehe verwandt Dieser Chip strahlt Bilder auf das Gehirn, um Blinden wieder beim Sehen zu helfen. Wissenschaftler haben CRISPR verwendet, um ein GIF in der DNA einer lebenden Zelle zu speichern
In ähnlicher Weise zeigte die Simulation den Forschern, dass Stress in Mustern durch das Kapsid verteilt wird, was es ihnen ermöglichte, mehr Schwachstellen zu lokalisieren, die zum Aufbrechen der Struktur genutzt werden könnten. Die Forschung ist
veröffentlicht in der ZeitschriftHeute ist HIV nicht mehr die lebenslange Haftstrafe, die es einmal war. Es gibt Fortschritte bei Behandlungen, die das Leben von Patienten um Jahre und sogar Jahrzehnte verlängern können, und obwohl eine vollständige Heilung noch nicht gefunden wurde, ist diese Capsid-Simulation die neueste in einer Reihe von Forschungsarbeiten zu diesem Ziel.
Im Oktober berichteten Immunologen an fünf der führenden britischen Universitäten zusammen mit dem NHS, dass der erste Patient, der in einer bahnbrechenden HIV-Studie behandelt wurde, „bemerkenswerte“ Ergebnisse gezeigt hatte, ohne Anzeichen des Virus nach der Erstbehandlung.
Die Behandlung kombiniert antiretrovirale Medikamente mit einem Medikament, das ruhendes HIV reaktiviert, und einem Impfstoff, der das Immunsystem stimuliert. Dadurch werden die Zellen, die das Virus tragen, zerstört und letztendlich aus dem Körper des Patienten ausgerottet.
Dann, Anfang Mai, stellten Forscher der Lewis Katz School of Medicine an der Temple University (LKSOM) und der University of Pittsburgh fest, dass sie HIV-DNA aus Genomen lebender Tiere – in diesem Fall Mäusen – mit einem Gen-Editing-Tool entfernen konnten KRISPR.