과학자들이 미래 HIV 백신의 잠재적 표적을 발견했습니다.

인간 면역 결핍 바이러스는 30년 동안 백신 제조사들의 접근을 따돌렸습니다. 그 이유 중 하나는 놀라운 돌연변이 능력으로 인해 기존 장애물을 쉽게 피할 수 있기 때문입니다.

하지만 이제 매사추세츠 공과대학과 리건 연구소(둘 다 미국)의 과학자들이 양자 물리학의 문제를 해결하는 데 성공적으로 검증된 수학적 접근법과 주식 시장의 가격 변동 분석에 활용되는 미래 백신을 설계하기 위한 유망한 전략을 찾은 것 같습니다.

백신은 면역 체계가 병원체의 특정 분자적 특징에 즉각적으로 반응하도록 훈련시킵니다. 그러나 인간 면역결핍 바이러스(HIV)의 돌연변이 능력 때문에 적절한 백신을 선택하는 것은 사실상 불가능합니다. 새로운 전략을 모색하던 과학자들은 개별 아미노산을 표적으로 삼는 것을 포기하기로 결정했습니다. 대신, 단백질에서 독립적으로 진화하는 아미노산 그룹을 찾아내는 데 착수했습니다. 각 그룹 내에서 아미노산은 서로 협력하여 진화합니다. 즉, 바이러스의 생존력을 유지하기 위해 "서로를 관찰"하는 것입니다. 연구진은 특히 그러한 그룹, 즉 HIV의 붕괴, 즉 더 이상의 생존 불가능으로 이어질 가능성이 가장 높은 진화를 찾아내는 데 집중했습니다. 그런 다음 바이러스의 바로 그러한 부분에 대한 다각적인 공격을 수행함으로써, 바이러스를 "두 가지 불길 사이에" 가두는 것이 가능했습니다. 면역 체계에 의해 질식하거나, 돌연변이를 일으켜 자멸하는 것입니다.

연구팀은 무작위 행렬 이론을 이용하여 HIV의 소위 개그 단백질 부분(바이러스의 단백질 껍질을 형성하는 부분)에서 진화적 제약 조건을 찾았습니다. 여러 돌연변이가 바이러스를 파괴할 때, 높은 음의 상관관계(그리고 바이러스의 생존을 가능하게 하는 낮은 양의 상관관계)를 갖는 집단적으로 진화하는 아미노산 그룹을 찾아야 했습니다. 그리고 이러한 조합은 연구진이 개그 섹터 3이라고 명명한 영역에서 발견되었습니다. 이 영역은 바이러스의 단백질 껍질을 안정화하는 데 관여하기 때문에, 이 부분에서 여러 돌연변이가 발생하면 바이러스 구조가 붕괴될 위험이 있습니다.

흥미로운 점은 연구자들이 자연적으로 바이러스와 싸울 수 있는 HIV 감염자의 사례를 조사했을 때, 이러한 환자의 면역 체계가 Gag 세그먼트 3을 우선적으로 공격한다는 것을 발견했다는 것입니다.

현재 저자들은 Gag 섹터 외부의 바이러스 구조에서 다른 유사한 영역을 찾으려 하고 있으며, 면역 체계가 Gag 섹터 3 단백질의 존재에 즉시 반응하고 올바른 방법으로 즉시 공격하도록 가르쳐 줄 미래 백신의 활성 성분 요소를 개발하고 있습니다.

다음은 동물 실험이지만, 현재로서는 모든 연구 내용은 2월 25일부터 29일까지 미국 캘리포니아주 샌디에이고에서 개최되는 제56회 생물물리학회 연례 학술대회에서 발표될 예정입니다. 발표 요약은 이 링크에서 확인하실 수 있습니다.

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