رتروویرو‌س ها (retroviruses) ویروس هایى هستند که ماده ژنتیکی یا ژنوم آنها از از RNA تشکیل شده است. بنابراین ویروس‌های ایدز براى تکثیر خود به آنزیمى به نام "نسخه بردار معکوس" (reverse Transcriptase) نیازمندند که ژنوم RNA آنها را به صورت DNA نسخه‌بردارى کند تا بعد بتواند آن را با کمک آنزیم "اینتگراز" وارد ژنوم سلول میزبان کند و به این ترتیب امکان تکثیر ویروس به وجود مى‌آید.
کلمه retro (معکوس) در نام این نوع ویروس‌ها هم به همین خاطر است چرا که معمولاً در سلول‌ها نسخه بردارى از DNA به RNA انجام مى‌شود.
HIV داراى ژن هاى مختلفى است که پروتئین‌هاى ساختمانی آن را رمزبندى مىکنند. HIV داراى ژن هاى عمومى رتروویروس‌ها یعنی، gag، pol و env و نیز ژن هاى اختصاصى خودش، tat و rev است.
عفونت با HIV با انتشار حاد ویروس در خون آغاز مى‌شود. پس از این مرحله شمارش ویروس‌ها در خون تا صد برابر کاهش مى‌یابد. پس از این مرحله یک دوره نهفتگى بالینى آغاز مى‌شود.
در ابتدا تصور مى شد که این دوره یک دوره حقیقى نهفتگى ویروسى است که در آن HIV درون ژنوم میزبان به صورت غیرفعال قرار مى‌گیرد.
بعدها مشخص شد که یک نوع سلول در بافت‌های لنفاوی بدن مثل گره‌های لنفاوی به نام سلول‌هاى دندریتی با ویروس پوشیده شده‌اند و بنابراین حتى در مرحله‌اى که ویروس در خون دیده نمى‌شود، میزان آن در بدن بالاست.
HIV با آلوده‌کردن گروهی از سلولهای دستگاه ایمنی به نام لنفوسیت‌های T از نوع CD4 مثبت بیماری ایدز را بوجود می‌آورد. این سلول هاى زیرگروهى از گلبول‌هاى سفید هستند که به طور طبیعى پاسخ ایمنى به عفونت را تنظیم مىکنند.
HIV با استفاده از سلول هاى T براى تکثیر خودش در سراسر بدن گسترش مى‌یابد و در همان زمان باعث کاهش این سلول‌ها مى‌شود که بدن براى دفاع از خود به آنها نیاز دارد.
هنگامى که میزان سلول هاى +T CD4 در فرد آلوده به HIV تا حد معینى سقوط کند، آن فرد به طیفى از بیمارى‌ها مستعد می‌شود که در حالت معمول بدن مى تواند آنها را کنترل کند. این عفونت هاى فرصت طلب هستند که باعث مرگ فرد مى‌شوند.
دلایل مختلفى وجود دارد که مبارزه با HIV را مشکل مى‌کند:
اول اینکه HIV یک ویروس دارای RNA است که از آنزیم نسخه بردار معکوس براى تبدیل RNA خودش به DNA استفاده مى‌کند. این روند باعث مى‌شود که احتمال بیشترى براى موتاسیون (جهش) در HIV نسبت به ویروس هاى دارای DNA وجود داشته باشد. بنابراین امکان ایجاد مقاومت سریع ویروس به درمان وجود دارد.
دوم اینکه این تصور رایج که HIV یک ویروس کشنده است صحت ندارد. اگر HIV یک ویروس کشنده بود، خودش هم به زودى از بین می‌رفت، چرا که فرصت چندانى براى عفونت‌هاى جدید باقى نمى‌ماند. در واقع HIV سال‌ها در بدن باقى مى‌ماند و از طرق مختلف مانند رابطه جنسى، انتقال خون، انتقال از مادر به نوزاد دیگران را هم آلوده مى‌کند.
همان طور که ذکر شد حتى هنگامى که هیچ ذره ویروسى در خون وجود ندارد ویروس در بدن به حالت نهفته باقى مى‌ماند. پس از سال ها ویروس مى‌تواند فعال شود و از ماشین‌هاى سلولى براى تکثیر خودش استفاده کند.
حتى در سال‌هاى اخیر این تصور که عفونت مستقیم HIV باعث کاهش یافتن سلول هاى T CD4+ مى‌شود، مورد تردید قرار گرفته است. علت کاهش سلول‌هاى ایمنى به این امر مربوط مى‌شود که پروتئین سازنده پوشش HIV به آسانى از ذرات ویروس جدا و به خون وارد مى‌شود و آن را پر مىکنند. این پروتئین ها مانند چسب، سلول‌هاى T CD4+ را به هم مى‌چسبانند، از طرف دیگر دستگاه ایمنى بدن به آنها واکنش نشان مى هد و باعث مى‌شود سایر سلول هاى ایمنى بدن به سلول‌هاى + T CD4 خود بدن حمله کنند و آنها را از بین ببرند.
چرخه زندگى HIV
HIV به سلول هاى + T CD4 -که به آنها سلولهای T کمک‌کننده (T helper) هم می‌گویند و زیرگروهى از گلبول هاى سفید هستند که نقش تنظیم پاسخ ایمنى را در بدن دارند- از طریق مولکول CXCR4 یا هر دو مولکول CXCR4 و CCR5 - بسته به مرحله عفونت - متصل مى‌شوند. در مراحل اولیه عفونت HIV هر دو گیرنده CCR5 و CXCR4 محل اتصال ویروس هستند اما در مراحل انتهایى عفونت که اغلب HIV دچار جهش مى شود، تنها به CXCR4 متصل مى‌شود.(مرحله a در شکل بالا)
هنگامى که HIV به سلول هاى + T CD4 متصل مى‌شود، یک ساختار ویروسى به نام GP41 به داخل غشاى سلول نفوذ مى‌کند و RNA ویروس و آنزیم‌هاى مختلف از جمله نسخه‌بردار معکوس، اینتگراز و پروتئاز به داخل سلول تزریق مى‌شوند.(مرحله b)
مرحله بعدى تولید DNA از روى RNA ویروس با کمک آنزیم نسخه‌بردار معکوس است.(مرحله c و d) در صورت موفقیت این عمل، DNA پروویروسى با استفاده از آنزیم اینتگراز وارد DNA سلول میزبان مى شود.(مرحله e) در این حال سلول میزبان کامل با HIV آلوده شده است اما به صورت فعال پروتئین هاى ویروس را تولید نمى‌کند.
از این بعد دوره نهفته آغاز مى شود که در آن سلول هاى آلوده مانند "بمب هایى منفجر نشده" براى مدت طولانى باقى مى‌مانند.
هنگامى که سلول میزبان تولید پروتئین هاى ویروس را از روى DNA پروویروسى آغاز مىکنند، آنزیم پروتئاز فراهم شده به وسیله HIV باید آنها را به صورت پروتئین‌هاى نوبنیاد HIV درآورند تا با اتصال آنها به هم ذرات ویروسى HIV به وجود آید. ذرات ویروسى تازه به وجود آمده با جوانه زدن بر روى سطح سلول میزبان از آن خارج مى‌شوند.(مراحل f تا m)
داروهاى ضد رتروویروسی
امروزه بیماران آلوده به HIV را با مجموعه اى از داروها که در مراحل مختلف چرخه زندگى ویروس اثر مى کنند مورد درمان قرار مى دهند. این داروها که به آنها داروهاى ضد رتروویروسى مى‌گویند شامل این گروه ها هستند:
- مهارکننده‌هاى پروتئاز (PIS): این داروها فعالیت آنزیم پروتئاز در ویروس را مهار مىکنند. پروتئاز آنزیمى است براى ساخته شدن ذرات جدید ویروسى (ویریون‌ها) در مرحله نهایى لازم است.
- مهارکننده‌هاى آنزیم نسخه بردار معکوس: آنزیم نسخه بردار معکوس براى تکمیل مرحله آلوده شدن سلول ها به وسیله ویروس لازم است و به وسیله آن است که HIV مى تواند از روى RNA خود DNA بسازد.
این داروها به سه دسته تقسیم مى شوند:
۱- مهارکننده هاى غیرنوکلئوزیدى نسخه بردار معکوس (NNRTTS)
۲- مهارکننده هاى آنالوگ نوکلئوزیدى نسخه بردار معکوس( NRTIS یا NARTIS)
۳- مهارکننده هاى آنالوگ نوکلئوئیدى نسخه بردار معکوس (NTRTIS یا NTARTIS)
- مهارکننده ورود ویروس: این داروها با تعامل مستقیم با گیرنده هاى ویروس و جلوگیرى اتصال ویروس به غشاء سلول هدف از ورود آن به سلول جلوگیرى مىکنند.
مشکلات بسیار در تجویز یک دوره درمانى ضد HIV رخ مى‌دهد. هر داروى موثر داراى عوارض جانبى است که اغلب جدى و گاه تهدیدکننده حیات هستند.
عوارض جانبى شایع در درمان ایدز شامل تهوع و استفراغ شدید، اسهال، آسیب کبدى و نارسایى کبدى و زردى است. در هر برنامه درمانى به انجام آزمون هاى مکرر خون براى تعیین مداوم کارایى دارو (که بر مبناى تعداد سلول هاى T و میزان ویروس در خون سنجیده مى‌شود) و بررسى کارکرد کبد نیاز دارد.
ویروس ایدز از کجا آمد؟
منشاء ویروس ایدز مورد سئوال بوده است. چند سال قبل گروهى بین المللى از دانشمندان بالاخره توانستند این مسئله را حل کنند. حل این مسئله مدیون شمپانزه‌اى به نام مریلین بود که دانشمندان را قادر کرد ثابت کنند که ویروس در ابتدا از یک زیرگونه خاص از شمپانزه ها در جنگل هاى بارانى آفریقاى مرکزى منشا گرفته است. به اعتقاد دانشمندان عفونت انسان با ویروس ایدز در نیمه اول قرن بیستم در نتیجه فعالیت افرادى که شمپانزه ها را شکار مى کردند و آنها را مى‌خوردند رخ داده است. این عمل همچنان در حال حاضر ادامه دارد. به گفته پژوهشگران آزمون هاى ژنتیکى نشان مى‌دهد که ویروس اصلى انسانى عامل ایدز (یعنى HIV1) کاملاً به ویروسی شبیه است که شمپانزه‌ها را آلوده مى کند اما در آنها بیمارى ایجاد نمى‌کند.
دکتر بئاتریس هان از دانشگاه آلباماى آمریکا و همکارانش هنگامى به این کشف نائل آمدند که نمونه هاى منجمد شده خون و بافت یک شمپانزه آزمایشگاهى به نام "مریلین" را که در سال ۱۹۸۵ مرده بود بررسى مى‌کردند. آزمون هاى ژنتیکى در آن زمان در اختیار نبودند. به گفته دکتر هان این شمپانزه ماده هرگز در پژوهش هاى ایدز مورد استفاده قرار نگرفته و از سال ۱۹۶۹ به بعد فرآورده هاى خونى انسانى دریافت نکرده بود.گروه پژوهشگران به سرپرستى خانم دکتر هان در خون و بافت هاى مریلین ویروس "پدربزرگ" ویروس انسانى را یافتند.
ویروس هاى مشابهى پیش از این در ۴ شمپانزه دیگر دیده شده بودند اما بعدها مشخص شد که تنها زیرگونه‌اى که مریلین به آن متعلق بود، یعنى گونه "پان‌تروگلودیتس تروگلودیتس" (Pantriglodytes Troglodytes) داراى ویروسی بود که می‌تواند انسان‌ها را آلوده کند. در روز هاى ابتدایى پژوهش درباره ایدز، چند شمپانزه به طور عامدانه با ویروس ایدز آلوده شدند تا معلوم شود که آیا به بیمارى مبتلا مى شوند یا نه.
در کمال تعجب دانشمندان به رغم ۹۸درصد مشابهت ماده ژنتیکى شمپانزه‌ها با انسان، هیچکدام از شمپانزه ها به بیمارى مبتلا نشدند. با مشخص‌شدن زیر گونه اختصاصى شمپانزه که منشاء ویروس بودند و با توجه به این که شمپانزه‌ها به رغم آلوده بودن به ویروس به بیمارى مبتلا نمى‌شوند، مطالعه بر روى آنها احتمالاً مى‌تواند به تولید درمان‌هاى جدید یرای ایدز کمک کند.
در حال حاضر مشخص نیست که آیا شمپانزه ها به علت تفاوت هاى ژنتیکى با انسان ها به بیمارى مبتلا نمى‌شوند یا اینکه دستگاه ایمنى آنها بهتر مى‌تواند با ویروس مبارزه کند.
پاسخ به این سئوال تعیین خواهد کرد آیا مطالعه شمپانزه مى تواند به درمان‌هاى بهتر یا واکسن براى ایدز منجر شود یا نه.
شواهدى وجود دارد که ویروس ایدز در طول تاریخ به انسان ها منتقل مى‌شده است اما تنها در قرن بیستم بود که همه گیرى ایدز به وجود آمد.
به گفته دکتر هان دلیل این تغییر وضعیت ممکن است به افزایش بى بندوبارى جنسى، ناآرامى هاى مدنى و مهاجرت مردم به شهرها مربوط باشد.
پژوهشگران اولین مورد شناخته شده ایدز را در یک مرد سیاه پوست جزء قبیله بانتو کشف کردند که در سال ۱۹۵۹ فوت کرده بود و در کنگوى بلژیک جمهورى کنگوى فعلى محل زندگى زیرگونه هاى شمپانزه زندگى مى‌کرده است.