요약: HIV는 몇 년, 심지어 수십 년 동안 감염된 세포 안에서 휴면 상태에 있을 수 있다. 과학자들은 이 바이러스의 병원소의 비밀을 푸는 것이 HIV를 단지 치료하는 것이 아니라 치유하는 것을 가능하게 해줄지도 모른다고 생각한다. 연구자들이 어떤 면역 세포들이 이 잠복성 바이러스를 숨겨주고 숨겨주지 않는지에 대한 새로운 통찰을 얻었다.

그림. Lillian Cohn(위)과 그녀의 동료들은 그 바이러스가 통합된 감염된 세포들의 게놈에서의 부위들의 서열을 확인했다. 이것으로 그들은 감염된 세포가 이전에 면역 반응의 한 부분으로서 복제되었는지 아닌지를 결정할 수 있게 되었다.
HIV를 위한 약물들은 감염을 억제하는데 능숙하게 되었지만, 여전히 그것을 제거할 수 없다. 그것은 이들 알약들에서 약물이 그 바이러스가 숨은 병원소에 닿지 않기 때문인데, 이것은 감염된 백혈구 안에서 잠복해있다. 이 잠복성 바이러스 풀의 비밀을 밝히면 , HIV를—단지 제어하는 것이 아니라—치유할 수 있게 될지도 모른다고 과학자들은 믿고 있다.
Cell에 실린 한 연구에서, 록펠러대(Rockefeller University)의 Ralph M. Steinman 교수인 Michel C. Nussenzweig와 Zanvil A. Cohn이 이끈 연구자들과 그들의 동료들은 어떤 세포들이 이 잠복성 위협을 숨겨주거나 숨겨주지 않을 것 같은지에 대한 새로운 통찰을 기술했다. “감염된 백혈구가 시간에 따라서 증식해서, 많은 복제를 만들어낼 수 있고 이것들 모두가 HIV의 유전 암호를 포함한다는 것이 최근에 보여졌다. 그러나 우리는 이들 복제들이 그 바이러스의 잠복성 병원소를 숨기지는 않는 것으로 보인다는 것을 발견했다”고 Nussenzweig의 분자면역학 연구실의 대학원생인 그 연구의 저자인 Lillian Cohn이 말했다.
HIV는 초기 감염 이후에 빠르게 숨을 수 있는 숙주 세포의 게놈 안에 직접적으로 스스로를 주입하는 바이러스 군에 속한다. HIV는 주로 면역 반응을 개시하는데 관련된 T 세포 종류인 CD4 T 임파구를 표적으로 한다. HIV가 그 스스로를 CD4 T 세포의 유전 암호 안으로 통합시켰을 때, 그것은 활성 감염을 만들어서, 그 세포를 장악해서 다른 세포들을 감염시키기 위해서 더 많은 복제들을 만들어내고 그 과정에서 그것을 죽일지도 모른다. HIV감염을 억제하는 항레트로바이러스 약물들은 이 세포 장악을 교란시킴으로써 작용한다. 그러나 이 바이러스는 또한 활성 감염을 생산하는데 실패하고, 숙주 세포들의 게놈 안에 끼워진 DNA의 조용한 작은 조각으로 남아있을지도 모른다. 그렇다면, 그 약물들은 방해할 것이 없어서 그 감염은 잠복해서 남아있게 된다.
그러나, 종종 일어나는 것은 실제로 그 중간쯤이다. 그 바이러스는 최소한 그 자신을 T 세포의 게놈 안에 들어가는 반면에, 그 과정에서의 문제들로 인해서 스스로 복제하기 위해서 그 세포를 장악할 수 없게 된다. 그러나, 소수의 성공적인 통합이 여전히 손상을 일으키고 희생자의 면역계에서 그 결과로 인한 소모는 초기 감염 후에 환자를 잠재적으로 치명적인 기회 감염에 몇 년 또는 몇 세기 동안 취약하게 한다. “만약 환자가 항레트로바이러스제를 복용하는 것을 멈추면, 감염은 되돌아온다. 그 바이러스가 초기 감염 20년 후에 AIDS를 일으킬 수 있다는 것은 정말로 놀랍다”고 Cohn은 말했다.
연구자들은 잠복성 바이러스의 병원소가 CD4 T 세포의 한 종류 안에 숨어 있을지도 모른다고 생각했다: 면역계가 특정한 병원균을 기억하는 것을 돕는 오래 사는 기억 세포들. 이들 세포들이 이전에 본 병원균을 만나면, 그것들은 클론 확장(clonal expansion)이라고 불리는 과정에서, 그것을 인식하도록 조정된 T 세포들의 증식을 자극한다. 이전의 연구는 클론 확장이 HIV의 잠복성 병원소를 유지하는데 결정적이라고 제시했다.
이 연구실의 선임 연구원인 Mila Jankovic이 개시한 연구를 뒤따라서, Cohn과 그녀의 동료들은 HIV에 감염된 13명의 사람들로부터 나온 혈액 표본들에서 복제된 독특한 CD4 T 세포들을 조사했다. 이 연구실의 연구원인 Israel Tojal da Silva가 개발한 분석 컴퓨터 기술로 어떤 HIV가 개별 세포들 안에 그 스스로를 주입한 통합 부위들을 확인할 수 있게 되었다. “인간 게놈의 크기를 고려할 때, 그 바이러스가 한 번 이상 정확히 같은 위치에 그것을 주입할 것 같지는 않다. 그래서 복제된 세포들이 동일한 통합 부위를 가진 바이러스를 포함한다면, 우리는 그것들을 클론으로 분류했다. 반면에, 만약 한 세포가 다른 세포와 공유하지 않는 독특한 통합 부위를 가진다면, 우리는 그 세포가 독특하다고 추정했다”고 Cohn은 말했다.
이 연구자들은 그 바이스를 더 많이 만들어내기 위한 잠재성을 가지고 있는지를 보기 위해서 세포들의 확장된 클론들로부터 얻은 75개의 바이러스 서열을 시험했다. 아무 것도 그렇게 할 수 없었다. “우리는 세포들의 희귀한 클론들이 활성 바이러스를 포함할지도 모른다는 가능성을 배제할 수는 없지만, 잠재성 병원소—그리고 HIV를 치유하기 위한 치료제들을 위한 잠재적인 표적—이 독특한 통합을 포함하는 더 희귀한 단일 세포들에 있는 것처럼 보인다”고 Cohn은 말했다.
Journal Reference: Michel C. Nussenzweig et al. HIV-1 Integration Landscape during Latent and Active Infection. Cell, January 2015 DOI: 10.1016/j.cell.2015.01.020 show