艾滋病基礎研究者自述：HIV突破為何緩慢，從實驗室到臨床要多久

【艾滋病基礎研究：為什麼發現新的HIV目標需要這麼長時間】雖然在防治人類免疫缺陷病毒方面取得了長足的進步，患者的生活質量更好，壽命更長，但仍存在重大問題。截至到2016，全世界有3670萬人感染了這種病毒。在這些人中，有2090萬人接受了抗逆轉錄病毒療法，這是減緩病情發展的救命藥物。雖然這與前一年的數字相比有所改善，但也只涵蓋了大約57%的受感染者。

來自薩默斯實驗室的研究人員們，致力於確定HIV生物分子的結構，以便更多地了解這些結構如何影響病毒的功能。科學家利用這些信息通知其他人，試圖設計新的HIV治療方法。

作為一名艾滋病基礎研究者，研究人員親身體驗了為什麼實驗室工作花了這麼長時間才到達真正的艾滋病患者。

高突變率使治療複雜化

艾滋病毒的治療由於高突變率而變得複雜，病毒迅速發展適應抗逆轉錄病毒療法。這就需要使用一種藥物，每種藥物都針對病毒複製周期中不同的步驟，因為病毒不太可能同時對多種藥物產生耐藥性。

這種藥物的組合最初使用大量的藥丸，使病毒很難產生全部耐藥性，不幸的是，對於感染了病毒的人，缺乏對抗逆轉錄病毒計劃的遵守，這會增加病毒對藥物產生耐藥性的可能性，這可能使將來的治療更加複雜。

新的治療方法是使用混合藥片，以減輕與治療計劃有關的部分緊張，從而使更多的患者堅持他們的治療方案。儘管如此，世界衛生組織估計12個月後抗逆轉錄病毒治療率也只有74%。為了對抗這種耐藥性，需要關注HIV複製周期不同部位的新藥物。

藥物發現過程

藥物設計的這一途徑需要在低效的過程中篩選成千上萬的藥物。為了加快這一過程，研究人員開始開發合理的藥物設計方法，該方法利用計算機建模和生物靶點信息來創建藥物，以阻止特定的病毒過程。然而，在這項應用研究能夠找到新的治療方法之前，基礎研究必須首先識別和檢查潛在的目標。基礎研究的目的是擴大知識庫或理解一種現象，而不需要立即商業應用。基礎研究的探索性使得預測結果很困難，這往往帶來意想不到的結果，從而改變了研究的道路。

為什麼艾滋病毒不同？

我們實驗室的許多人都致力於解決HIV基因組的部分結構，這是由RNA而不是與大多數基因組相關聯的DNA組成的。RNA比DNA具有更大的靈活性，因而具有形成獨特結構的能力。

基因組，或者說是病毒的一部分，包含了製造新病毒的所有指令，在感染細胞中有兩種功能。作為一個單拷貝或單體，它編碼病毒蛋白，允許組裝新病毒。然而，基因組也可以自我關聯，形成一種稱為二聚體的雙拷貝結構，被包裝成一種新病毒。在那裡，它是下一個感染細胞中病毒的遺傳藍圖。

早期研究者的主要問題之一是基因組如何在這兩種構象之間轉換。工作假設是兩個狀態之間存在的平衡，允許基因組從一種形式轉換到另一種形式。我實驗室的一名研究生花了幾年時間研究單體的結構，試圖找到穩定結構的條件。她使用了HIV病毒序列資料庫中的基因組序列。她去檢查序列時發現序列變化不大。起初擔心她用錯了順序，因此開始挖掘此事的原因。

他們從其他實驗室發現了三種不同的RNA，均由受感染的細胞製造的，每一個都是在分子開始時由一個單一的構建塊改變的。他們發現，這些RNA在病毒中具有不同的作用，是導致功能差異的根本原因。

進一步的研究表明，單體和二聚體分子具有獨特的結構，為潛在的藥物提供了兩個靶點。破壞這兩種分子都可能帶來一種新的治療艾滋病的療法。最初被認為是一個錯誤，改變我們思考的方式，改寫了RNA結構範式的HIV基因組的功能如何。

意外的結果會帶來意想不到的好處。

在我自己的工作中，我們試圖確認一個關於HIV病毒如何組裝的機制。因為我們使用了一種限制分子大小的技術，所以我們通過去除其他研究人員認為不重要的部分分子來簡化實驗。

我們的實驗結果與科學文獻建議我們應該看到的有所不同。我們重複了實驗，以確保我們正確地完成了。然後，我們嘗試了其他實驗來進一步探索這個過程。經過一年多的窮盡其他可能的解釋后，我們得出結論：我們刪除的部分確實很重要，這一結論解決了關於過程機制的其他問題。

因為科學研究是在仔細考慮數據和解釋結果之後出版的，所以很難知道到底有多少突破始於嘗試其他東西的實驗。雖然基礎研究需要時間，會有挫折，但是也可能提供意想不到的收穫以及發現。艾滋病毒的基礎科學研究往往會產生超出預期的結果。（Heather_z727 207662)