Retroviruslevenscycli

Retrovirussen hebben een enkelstrengs RNA-genoom dat een speciale vorm van replicatie ondergaat. Zodra het retrovirus de gastheercel is binnengedrongen, synthetiseert een enzym genaamd reverse transcriptase dubbelstrengs DNA uit het retrovirale RNA-genoom. Deze DNA-kopie van het genoom wordt vervolgens geïntegreerd in het genoom van de gastheer in de kern via een enzym dat integrase wordt genoemd. Het retrovirale genoom wordt getranscribeerd in RNA wanneer het genoom van de gastheer wordt getranscribeerd, waardoor het retrovirus replicatie kan ondergaan. Nieuw retroviraal RNA wordt naar het cytoplasma getransporteerd, waar het wordt getransleerd in eiwitten die nieuwe retrovirussen samenstellen.

Antiretrovirale geneesmiddelen richten zich op verschillende stadia van de HIV-levenscyclus

Er zijn specifieke medicijnen ontwikkeld om retrovirale infecties te bestrijden. Deze medicijnen zijn gericht op specifieke aspecten van de levenscyclus. Eén klasse antiretrovirale geneesmiddelen, fusieremmers, verhinderen dat retrovirussen de gastheercel binnen kunnen komen door de fusie van het retrovirus met het gastcelmembraan te remmen. Een andere klasse van antiretrovirale middelen, reverse transcriptaseremmers, remt de reverse transcriptase-enzymen die DNA-kopieën maken van het retrovirale RNA-genoom. Remmers van reverse transcriptase zijn competitieve remmers; tijdens het proces van reverse transcriptie worden de medicijnmoleculen opgenomen in de groeiende DNA-streng in plaats van de gebruikelijke DNA-basen. Eenmaal opgenomen, blokkeren de medicijnmoleculen de verdere voortgang door het reverse transcriptase-enzym. De derde klasse geneesmiddelen, integraseremmers, verhindert dat de integrase-enzymen het retrovirale genoom in het gastheergenoom integreren. Ten slotte interfereren proteaseremmers met de enzymatische reacties die nodig zijn voor het produceren van volledig functionerende retrovirale deeltjes.

Combinaties (of 'cocktails') van antiretrovirale middelen worden gebruikt om het humaan immunodeficiëntievirus (hiv) te bestrijden. Indien onbehandeld, veroorzaakt dit retrovirus AIDS. Cocktails van antiretrovirale middelen zijn nodig om HIV infecties te bestrijden, omdat het retrovirus snel resistentie tegen elk medicijn kan ontwikkelen. Het vermogen om snel te evoluren komt voort uit het enkelstrengs RNA-genoom van HIV, waarin mutaties sneller ontwikkelen dan in het dubbelstrengs DNA. Sommige van deze mutaties zorgen voor resistentie tegen geneesmiddelen.

Door geneesmiddelen te combineren die zich richten op verschillende gebeurtenissen aan het begin, het midden en het einde van de retrovirale levenscyclus, kunnen antiretrovirale cocktails (zeer actieve antiretrovirale therapie of HAART genoemd) de HIV-populatie in de patiënt aanzienlijk verminderen. De kans dat meerdere mutaties in het HIV-genoom plaatsvinden die resistent zijn tegen verschillende geneesmiddelen is veel lager dan de kans dat een enkele mutatie plaatsvindt en resistentie veroorzaakt. De HAART-strategie is daarom veel effectiever is dan therapieën met maar één geneesmiddel. Deze cocktailstrategie is enorm succesvol geweest bij de behandeling van HIV, zodat het nu ongebruikelijk is dat behandelde personen aids ontwikkelen.