HIV/AIDS 연구

HIV/AIDS research
A large round blue object with a smaller red object attached to it. Multiple small green spots are speckled over both.
배양된 림프구에서 발아한 녹색 HIV-1의 주사 전자 현미경 사진
HIV 그림

HIV/AIDS의 연구에는, HIV/AIDS의 예방, 치료, 또는 치료를 시도하는 모든 의학 연구, 감염원으로서의 HIV와 HIV에 의한 질병으로서의 AIDS에 관한 기초 연구가 포함됩니다.

전송

다음 항목도 참조하십시오.포경수술과 HIV

할례를 받은 남성이 할례를 [1]받지 않은 남성보다 HIV에 걸릴 확률이 낮다는 과학적 증거가 여러 개 있다.2014년에 발표된 연구에 따르면 성호르몬인 에스트로겐과 프로게스테론이 HIV [2]전염에 선택적으로 영향을 미친다고 한다.

노출 전후의 예방

주요 기사 : 노출 전 예방 및 노출 후 예방

사전노출방지란 HIV 감염에 노출되기 전에 약을 복용하고 그 약을 복용함으로써 HIV에 걸릴 확률이 낮아지는 것을 말한다.노출 후 예방은 HIV에 노출된 후 바이러스가 체내에 있는 동안 바이러스가 스스로 자리잡기 전에 몇 가지 약을 빨리 먹는 것을 말한다.두 경우 모두 HIV 환자를 치료하기 위해 사용되는 약과 동일하며, 이 약을 복용하는 목적은 환자가 돌이킬 수 없을 정도로 감염되기 전에 바이러스를 근절하는 것입니다.

HIV 노출 후 예방은 간호사가 근무 중에 어떤 식으로든 환자와 혈액 간 접촉을 하거나 HIV가 없는 사람이 HIV에 감염될 수 있는 사람과 무방비 상태로 성관계를 가진 후 즉시 약을 요청하는 경우 등 HIV 노출 후 예방이 권장된다.HIV 양성 파트너와의 혈청 관계에 있는 HIV 음성자와 같이 HIV 감염의 위험이 증가한다고 느끼는 HIV 음성자에게 사전 노출 예방은 때때로 선택사항이 됩니다.

이러한 약물에 대한 현재 연구는 약물 개발, 효능 테스트 및 HIV 예방을 위한 약물 사용에 대한 실천 권장사항을 포함한다.

호스트 내 역학

HIV 감염의 숙주 내 역학에는 바이러스의 체내 확산, 잠복기의 확립, 바이러스에 대한 면역반응의 영향 [3][4]등이 포함된다.초기 연구들은 단순한 모델을 사용했고 감염된 T세포에서 바이러스 입자가 싹트고 혈액/세포외 액체로 들어가 다른 [4]T세포를 감염시키는 HIV의 무세포 확산만을 고려했다.2015년[3] 연구는 바이러스가 한 세포에서 다른 세포로 직접 전달되는 바이러스 세포 간 확산 메커니즘과 감염 [3]진행에 따른 T 세포 활성화, 세포 면역 반응 및 면역 소진을 통합하는 HIV 역학의 보다 현실적인 모델을 제안한다.

바이러스 특성

다음 항목도 참조하십시오.HIV 및 HIV 서브타입의 구조와 게놈

HIV는 CD4와 CXCR4 또는 CD4와 CCR5를 포함한 면역 세포 표면 수용체에 결합합니다.결합은 구조 변화를 일으키고 HIV와 세포막 사이의 막 융합을 일으킨다.활성 감염은 대부분의 세포에서 일어나는 반면, 잠복 감염은 훨씬 적은 세포 1, 2와 HIV 감염의 매우 초기 단계에서 발생합니다. 9, 35 활성 감염에서 HIV 프로 바이러스는 활성화되고 HIV 바이러스 입자는 활발하게 복제됩니다; 그리고 감염된 세포는 바이러스 자손을 지속적으로 방출합니다; 잠복 감염 동안, HIV 프로 바이러스는 전사됩니다.바이러스성 자손은 [5]생성되지 않고 국소적으로 침묵한다.

HIV/AIDS 관리

주요 기사: HIV/AIDS 관리

현재의 치료법을 개선하기 위한 연구에는 현재의 약물의 부작용을 줄이고, 부착력을 개선하기 위한 약물요법을 더욱 단순화하고, 약물 내성을 관리하기 위한 더 나은 요법의 순서를 결정하는 것이 포함된다.보건계에서는 의사들이 HIV에 걸린 사람들에게 어떤 치료를 추천해야 하는지에 대해 다양한 권고들이 있다.예를 들어, 한 가지 질문은 의사가 환자에게 항레트로바이러스제를 복용하도록 권장해야 하는 시기와 의사가 권장할 수 있는 약물을 결정하는 것이다.이 분야에는 항레트로바이러스제 개발도 포함된다.

HIV-1 감염에 의한 연령 촉진 효과

인간면역결핍바이러스-1(HIV) 감염은 비교적 젊은 나이에 노화와 관련된 질병의 발생률과 다양성 증가로 입증되는 가속 노화의 임상 증상과 관련이 있다.후생시계라고 알려진 노화의 바이오마커를 통해 HIV-1[6] 감염으로 인해 뇌(7.4세)와 혈액(5.2세) 조직에서 상당한 노화 촉진 효과가 감지될 수 있다.

장기 비진행자

장기 비진행자는 HIV에 감염됐지만 어떤 이유로든 자연히 바이러스를 통제해 에이즈 단계로 진행되지 않는 사람을 말한다.그러한 사람들은 그들의 생리학에 대한 연구가 바이러스와 질병에 대한 더 깊은 이해를 제공할 수 있다고 느끼는 연구원들에게 매우 흥미롭다.HIV가 치료 [7]없이 면역 체계에 의해 완전히 제거된 두 가지 사례도 있다.

HIV 백신

주요 기사:HIV 백신

HIV 백신은 HIV에 감염될 가능성을 낮추기 위해 HIV에 감염되지 않은 사람에게 투여되는 백신이다.현재 효과적인 HIV 백신은 없다.다양한 HIV 백신이 거의 HIV 발견 이후 임상실험에서 시험되었다.

오직 백신만이 대유행을 막을 수 있다고 생각된다.이것은 백신이 비용이 적게 들고, 따라서 개발도상국들에게 가격이 저렴하고, 매일 [8]치료받을 필요가 없기 때문이다.그러나 20년 이상의 연구 끝에 HIV-1은 여전히 백신의 어려운 [8][9]표적이 되고 있다.

2003년 태국의 임상시험에서 RV 144라고 불리는 HIV 백신을 시험했다.2009년, 연구진은 이 백신이 HIV 감염으로부터 환자를 보호하는 데 어느 정도 효과가 있다고 보고했다(31%의 효율성).이 실험의 결과는 HIV에 걸릴 위험을 낮추는데 효과가 있는 백신의 첫 번째 근거 증거를 제시합니다.아데노바이러스 26[10] 벡터를 이용한 모자이크 백신뿐만 아니라 HVTN [11]702라고 불리는 RV144의 새로운 배합물을 포함한 다른 백신 시험들이 전세계적으로 계속되고 있다.

최근 한 실험은 면역 세포에 HIV와 싸우는 항체를 부착하여 HIV에 내성이 있는 세포군을 [12]만드는 방법을 발견한 스크립스 연구소의 과학자들에 의해 수행되었다.

HIV 치료제

세 사람이 [13][14][15]에이즈를 치료했다고 보고되었다.2019년 NIH와 Bill & Melinda Gates Foundation은 NIH 디렉터 Francis S와 함께 에이즈 및 겸상적혈구 질환에 대한 글로벌 치료제 개발에 초점을 맞춘 광범위한 다방면에 걸친 과학적 노력에 2억 달러를 사용할 수 있다고 발표했다. 콜린스는 "우리는 크게 아니면 집으로 [16]가는 것을 목표로 한다"고 말했다.2020년에, 닥터.NIAID NIH의 토니 파우치 부서는 HIV [17]감염을 치료하는 방법에 초점을 맞춘 첫 번째 권유를 발표했습니다.NIH의 이러한 발표는 줄기세포 치료에만 국한된 것이 아니다.

절제술은 인체 [18]최초 CRISPR 기반의 일회성 유전자 치료제를 HIV에 감염된 사람에게 평가하는 생명공학 회사입니다.Research Foundation to Cure AIDS는 501(c)(3)의 비영리 단체 중 처음으로 [19][20]AIDS 치료 분야에서 연구, 개발 및 상용화를 위한 로열티 무료 라이선스를 보유하고 있습니다.

성병용 살균제

주요 기사: 성병용 살균제

성병에 대한 살균제는 피부에 바르는 겔이다. 항문 성관계에 종사하는 사람을 위한 직장 살균제 또는 질 살균제일 수 있다. 그리고 혈액이나 정액과 같은 감염된 체액이 겔에 닿으면 그 액체 속의 HIV가 파괴되고 사람들이 감염될 수 있다.성관계를 갖는 것은 그들 사이에 감염을 확산시킬 가능성이 적다는 것이다.

2013년 3월 7일, 워싱턴 대학교 세인트루이스. 루이스 웹사이트는 줄리아 에반젤루 해협에 의한 보고서를 발행했는데, 현재 진행 중인 나노 입자 연구는 다양한 화합물을 적재한 나노 입자가 건강한 세포를 영향을 받지 않으면서 감염원을 목표로 하는 데 사용될 수 있다는 것을 보여주었다고 보고되었다.이 보고서에 의해 자세히 소개된 연구에서, 비 독에서 발견되는 화합물인 멜리틴이 함유된 나노 입자가 HIV에 이 물질을 전달하여 바이러스의 외부 단백질 외피를 파괴할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.그들은 이것이 질 겔의 생성으로 이어질 수 있다고 말하는데,[21] 질 겔은 바이러스를 무력화시킴으로써 감염을 막는 데 도움을 줄 수 있다.조슈아 후드 박사는 이어 국소 젤 형태의 예방 조치를 넘어 멜리틴을 함유한 나노 입자를 기존 HIV 감염, 특히 내약품성 물질에 대한 치료제로 사용할 수 있는 가능성을 보고 있다고 설명했다.나노입자는 정맥주사로 주입될 수 있으며 이론적으로 혈류에서 HIV를 제거할 수 있다."[21]

HIV/AIDS의 초기 줄기세포 치료법

2007년, "베를린 환자"로도 알려진 40세의 HIV 양성 남성 티모시 레이 [22]브라운은 급성 골수성 [23]백혈병 치료의 일환으로 줄기세포 이식을 받았다.재발 후 1년 후에 두 번째 이식이 이루어졌다.기증자는 유전자 적합성뿐만 아니라 HIV [24][25]감염에 대한 내성을 부여하는 CCR5-δ32 돌연변이에 대한 동종 접합을 위해 선택되었다.항레트로바이러스제 치료를 받지 않은 지 20개월 만에 브라운의 혈액, 골수, 장의 HIV 수치가 검출 [25]한계치를 밑돌았다.그 바이러스는 첫 이식 [23]후 3년이 지나도록 발견되지 않았다.비록 연구자들과 몇몇 해설자들이 이 결과를 치료제로 특징지었지만, 다른 사람들은 바이러스가 [27]뇌와 같은 조직에[26] 숨겨져 있을 수도 있다고 제안한다.줄기세포 치료는 그것의 일화적인 성격, 줄기세포 이식과 관련된 질병과 사망 위험, 그리고 적절한 [26][28]기증자를 찾는 것의 어려움 때문에 여전히 연구적이다.

광범위하게 적용할 수 있는 치료법 개발 전략

과학자들은 기존의 항레트로바이러스 치료법(ART)[29]에 대한 대안을 제안할 뿐만 아니라 치료법을 개발하기 위한 시도로 줄기세포 기반 유전자 치료법의 다른 접근법을 사용해 왔다.특히, HIV에 대한 치료로 진전이 있었다.

CD4 세포에 HIV가 진입하기 위해서는 세포수용체, 일반적으로 CCR5 또는 CXCR4가 필요하다.CCR5 유전자 변이체 δ32(CCR5δ32/δ32)와 동종 접합하는 개인의 세포는 CCR5 세포표면발현이 결여되어 있어 CCR5 트로픽 HIV 균주(R5 HIV)[30]에 대한 감염에 대해 자연적으로 내성이 있는 것을 의미한다.2011년에 수행된 한 연구는 CCR53232/δ32 줄기세포 이식의 결과로 성공적인 CD4+ T세포 재구성을 달성하였다.또한 시간이 지남에 따라 잠재적인 HIV 저장소의 크기가 감소했다는 증거를 제공합니다.이 연구의 환자는 심지어 3.5년 [23]이상 HIV에 감염되었다는 어떤 증거도 없이 HIV에 감염되지 않았다.

HIV-1에 대한 다른 이론적인 치료법이 제안되었다.HIV-1에 대한 한 가지 치료법은 자가 유전자 변형 조혈모세포와 전구 세포(GM-HSPC)의 이식을 통해 질병에 강한 면역체계를 만드는 것이다.이 연구는 HIV-1에 대해서만 이 기술의 안전성과 실현 가능성을 입증한 몇 가지 초기 임상시험을 포함하지만, 질병 상태 [31]자체를 개선한 것은 없다.따라서, 이 전략은 약물과 백신과 같은 이미 존재하는 치료 기법과 병행하기 위한 것이다.그러나 단일 치료 세포 치료의 접근법에 관한 미래 기술은 잠재적으로 HIV-1에 [31]대한 기능적 또는 살균 치료법으로서 현재의 치료법을 완전히 대체할 수 있다.

추가적인 연구는 유전공학적으로 조작된 CD34+ 조혈줄기와 전구세포의 사용을 포함한다.실험적인 장기 체내 HIV 유전자 치료는 표적 세포에서 이종 DNA의 여러 복사본으로 끝나는 변환과 이식 시 세포 전달의 낮은 효과로 인해 큰 문제가 있었다.이 연구는 궁극적으로 CCR5 miRNA의 [32]단일 복사본을 발현하는 HSPC의 풍부한 모집단을 허용하는 이식 접근법의 효과를 입증했다.CD34+T세포의 효율적인 유지와 낮은 바이러스 역가를 통해 유전자 변형을 초래하는 HIV 표적세포의 최소 70%에서 발견된 역치 이하에서 양성선택이 불충분할 가능성이 높기 때문에, HIV 유전자 치료의 임상 프로토콜은 유전자의 선택적 농도를 필요로 한다는 증거를 보여준다.표적 세포입니다.[32]

면역조절제

바이러스 복제를 제어하기 위한 노력을 보완하기 위해 IL-2와 IL-7을 [33]포함한 과거 및 현재 진행 중인 시험에서 면역 시스템의 회복을 도울 수 있는 면역 치료법이 연구되었습니다.

백신 후보자들이 HIV 감염과 에이즈에 감염되지 않도록 보호하는 데 실패함에 따라 HIV 잠복기의 원인이 되는 생물학적 메커니즘에 다시 초점을 맞추게 되었습니다.항레트로바이러스제와 잠복해 있는 저류층을 대상으로 한 약물을 조합하는 제한된 기간 동안의 치료로 언젠가 HIV [34]감염을 완전히 근절할 수 있을 것이다.연구진은 단백질 gp120 CD4 결합 부위를 파괴할 수 있는 아자임을 발견했다.이 단백질은 B 림프구와 그에 따른 면역 [35]체계 손상으로 인해 모든 HIV 변종에서 공통적이다.

새로운 개발

HIV 연구의 전환점은 2007년 HIV 환자 티모시 레이 브라운의 골수 이식에 따라 일어났다.브라운은 백혈병에 걸리고 골수 기증자가 희귀한 유전자 돌연변이를 가지고 있어 브라운의 세포가 HIV에 내성을 갖게 된 후 이 과정을 거쳤다.브라운은 HIV 연구 분야에서 "베를린 환자"라는 칭호를 얻었으며, 이 바이러스를 치료한 최초의 사람이다.2013년 4월 현재, HIV 치료제의 탐색에는, 다음의 2개의 주요한 어프로치가 추진되고 있습니다.첫 번째는 환자를 위한 HIV 내성 면역체계의 개발을 목표로 하는 유전자 치료법이고, 두 번째는 덴마크 과학자들이 주도하고 있습니다. 덴마크 과학자들은 인간의 DNA에서 HIV를 제거하고 면역체계에 [36]의해 영구적으로 파괴되는 임상 실험을 수행하고 있습니다.

2007년 발견 이후 브라운 사건과 유사한 사례가 3건 더 발생했지만 이식된 골수가 돌연변이로 확인되지 않았기 때문에 서로 다르다.이 사례 중 2건은 2013년 7월 CNN 기사에서 발표되었는데, 이 기사에서 림프절의 암인 림프종이 생기기 전 수년간 항레트로바이러스 치료를 받은 두 환자의 경험을 전했다.그들은 항레트로바이러스제를 복용하면서 림프종 화학요법과 골수이식을 받았다.이식 후 4개월, 6개월에서 9개월 사이에 HIV의 흔적을 남겼지만 두 환자는 혈액에서 HIV의 흔적을 찾을 수 없었다.단, 관리임상사 Dr.Timothy Heinrich는 말레이시아 국제 에이즈 학회에서 이 연구 결과가 발표된 자리에서 다음과 같이 말했습니다.

바이러스가 일주일 만에 다시 돌아올 수도 있고 한 달 만에 다시 돌아올 수도 있습니다.실제로 일부 수학적 모델에서는 바이러스가 항레트로바이러스 치료를 중단한 후 1~2년 후에 다시 돌아올 수도 있다고 예측하고 있습니다.그래서 줄기세포 이식과 바이러스 지속성의 장기적인 또는 완전한 효과가 무엇인지 [37]알 수 없습니다.

2014년에는 Dr. Warner C.Gladstone Institutes의 Greene와 Gilad Doitsh 박사는 발열증(pyroptosis)을 HIV 감염의 두 가지 대표적인 병원성 사건인 CD4 T세포 고갈과 만성 [38][39][40]염증을 일으키는 주요 메커니즘으로 식별했다.화농증 식별은 화농세포사 경로를 제어하는 카스파아제-1을 대상으로 하는 새로운 치료 기회를 제공할 수 있다.구체적으로,[41] 이러한 발견들은 바이러스가 아닌 숙주를 목표로 하는 완전히 새로운 종류의 "항 에이즈" 치료법의 문을 열 수 있다.최근, 화농증 및 하류 경로는 2019년 관련 중증 코로나 바이러스 [42]질환의 유망한 치료 대상으로 확인되었다.

2016년 3월, 필라델피아 템플 대학의 연구원들은 그들이 T세포에서 HIV를 제거하기 위해 게놈 편집을 사용했다고 보고했다.연구원들에 따르면, 이 접근법은 환자 [43][44]세포의 바이러스 부하를 극적으로 감소시킬 수 있다.

2016년 4월에는 HIV [45][46]바이러스의 미끼 대상으로 SupT1 세포를 이용한 임상 전 동물 연구를 발표하였으며, 이는 환자의 세포에서 접종된 세포로 감염을 이동시키고, 이러한 허용 세포에서 복제를 통해 바이러스의 공격성을 감소시키는 것을 목적으로 한다.

2019년 3월,[47] 호지킨 림프종 환자도 브라운과 유사한 치료법으로 치료되었을 가능성이 있는 것으로 보고되었다.

2022년 Moderna는 첫 번째 참가자가 Moderna의 mRNA 기술을 [48]이용한 실험 HIV 백신의 임상 1단계에서 백신을 접종했다고 발표했다.

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