Hoe een Retrovirus- of RNA-virus werkt

Een retrovirus is een virus waarvan de genen gecodeerd zijn in RNA in plaats van DNA. Net als andere virussen moeten retrovirussen de cellulaire machinerie van de organismen die ze infecteren, gebruiken om kopieën van zichzelf te maken. Echter, infectie door een retrovirus vereist een extra stap. Het retrovirus-genoom moet reverse-getranscribeerd worden in DNA voordat het op de gebruikelijke manier kan worden gekopieerd. Het enzym dat deze reverse transcriptie uitvoert, staat bekend als reverse transcriptase.
Retrovirussen gebruiken reverse transcriptase om hun enkelstrengige RNA in dubbelstrengs DNA te transformeren. Het is DNA dat het genoom van menselijke cellen en cellen van andere hogere levensvormen opslaat. Eenmaal getransformeerd van RNA naar DNA, kan het virale DNA worden geïntegreerd in het genoom van de geïnfecteerde cellen. Wanneer de DNA-versies van de retrovirale genen in het genoom zijn opgenomen, wordt de cel vervolgens misleid om die genen te kopiëren als onderdeel van het normale replicatieproces. Met andere woorden, de cel doet het werk van het virus ervoor.
Retrovirussen zijn "retro" omdat ze de richting van het normale genkopieproces omkeren. Gewoonlijk zetten cellen DNA om in RNA zodat het tot eiwitten kan worden gemaakt. Maar met retrovirussen moet het proces beginnen door achteruit te gaan. Eerst wordt het virale RNA omgezet in DNA. Dan kan de cel het DNA kopiëren. De cel kan ook het DNA terug transcriberen in RNA als de eerste stap in het maken van virale eiwitten.

Voorbeelden

Het meest bekende retrovirus dat mensen infecteert, is HIV. Er zijn echter verschillende andere menselijke retrovirussen. Deze omvatten het humane T-cel lymfotroop virus 1 (HTLV-1). HTLV-1 is geassocieerd met bepaalde T-cel leukemieën en lymfomen. Er zijn veel extra retrovirussen waarvan is vastgesteld dat ze andere soorten infecteren.
Hiv-behandeling is een van de redenen dat mensen meer vertrouwd zijn geraakt met het concept van retrovirussen. Reverse transcriptase-remmers vormen enkele van de bekende klassen van HIV-geneesmiddelen. Omgekeerde transcriptase-remmers voorkomen dat HIV in het genoom van de gastheercel wordt geïntegreerd. Dit zorgt er op zijn beurt voor dat de cel geen kopieën van het virus maakt en de voortgang van de infectie vertraagt. Er zijn echter groeiende problemen met resistentie tegen veel geneesmiddelen in deze klassen.
Retrovirussen worden soms ook gebruikt als genafgiftemethoden tijdens gentherapie. Dit komt omdat deze virussen gemakkelijk kunnen worden gewijzigd en eenvoudig kunnen worden geïntegreerd in het genoom van de gastheer. Dit betekent dat ze in theorie kunnen worden gebruikt om ervoor te zorgen dat de cellulaire machine eiwitten op een continue manier maakt. Wetenschappers hebben bijvoorbeeld retrovirussen gebruikt om diabetische ratten te helpen hun eigen insuline te maken.