我們的基因掌控著通向未來艾滋病治療的鑰匙？利用一臺(tái)超級計(jì)算機(jī)，科學(xué)家們對數(shù)以千計(jì)的HIV病毒株基因組進(jìn)行了分析，生成了第一張人類抵抗AIDS的圖譜。

通往未來艾滋病治療的鑰匙有可能就藏在我們自身的基因之中。每個(gè)受到HIV感染的人都會(huì)采用一些防御策略，一些人甚至根本沒有接受任何的治療但卻成功地遏制住了病毒。這種免疫系統(tǒng)斗爭會(huì)在病毒內(nèi)留下它的痕跡——遺傳突變表明了病毒是如何對宿主的攻擊做出反應(yīng)的。

現(xiàn)在來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）和Vaud大學(xué)醫(yī)院中心(UNIL-CHUV)的科學(xué)家們，從病毒基因組到患者基因組，追溯了這些斗爭中完整的事件鏈。他們構(gòu)建出了第一張人類抵抗HIV的圖譜。該研究的目的是尋找新的治療靶點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療策略。研究結(jié)果發(fā)表在10月29日的《eLife》雜志上。

“人類免疫系統(tǒng)正在不斷地進(jìn)化對抗HIV的策略。不幸地是，HIV病毒的基因組也在以一天數(shù)百萬個(gè)突變的速率，迅速地發(fā)生改變，”論文的共同作者、EPFL研究人員Jacques Fellay說。在大多數(shù)病例中，病原體會(huì)通過這種自然選擇找到一種有效的策略。

有時(shí)，病毒會(huì)面臨更強(qiáng)硬的對手。盡管它進(jìn)行了抵抗，但其復(fù)制能力受到損害?！安《敬婊钕聛?，但復(fù)制較為緩慢，因此它的破壞力在某種程度上被瓦解，”Fellay說。

通過研究一直生存在人類宿主體內(nèi)的HIV病毒株，研究人員能夠鑒別出特異的遺傳突變。這些突變就像是一道道的疤痕，每一個(gè)都見證了免疫系統(tǒng)發(fā)起的一次非常特異性的攻擊。哪些人類基因參與了這些防御策略？并且在我們所有的遺傳變異中，哪些使得我們提升了對HIV的抵抗，或是相反，使得我們更加容易受到傷害？科學(xué)家們開發(fā)了一種方法，使得他們能夠找到這些問題的答案。

一臺(tái)超級計(jì)算機(jī)，1071名患者以及數(shù)以百萬計(jì)的組合

為了草擬出第一張人類抵抗HIV的圖譜，研究人員不得不分析大量的數(shù)據(jù)。他們研究了來自1,071名血清陽性個(gè)體的各種HIV病毒株。他們對病毒基因中3000多個(gè)潛在的突變與患者基因組中600多萬變異進(jìn)行了交叉組合。利用超級計(jì)算機(jī)，他們研究了所有可能的組合，確定了與患者的對應(yīng)關(guān)系。

“我們必須是在患者接受治療之前對病毒進(jìn)行研究，這相當(dāng)?shù)牟蝗菀?，?/SPAN>Fellay說。這意味著，他們必須搜索獲得有效治療之前，2在0世紀(jì)80年代建立的數(shù)據(jù)庫。

這種新的間接方法使得研究人員有可能獲得迄今為止最完整的、人類基因以及它們對于HIV抵抗影響的全球概況?！八沟梦覀儾粌H更好地了解了我們自身對抗攻擊的機(jī)制，還揭示了病毒是如何改變自身來適應(yīng)我們的防御機(jī)制的。我們現(xiàn)在擁有了一個(gè)真正的數(shù)據(jù)庫，可以告訴我們哪些人類遺傳變異將會(huì)在病毒中誘導(dǎo)出何種突變，”論文的共同作者、UNIL-CHUV研究人員Amalio Telenti說。

受到我們自身天然防御的啟發(fā)來開發(fā)治療

這一研究具有兩方面重要的意義。一是可以基于人類自然防御，尤其是那些導(dǎo)致病毒復(fù)制減少的防御來開發(fā)出新療法。此外，科學(xué)家們希望通過分析HIV感染個(gè)體的基因組，能夠開發(fā)出將患者的遺傳優(yōu)勢和弱點(diǎn)考慮進(jìn)去的個(gè)體化靶向治療。