ハイデルベルク国立科学研究所とハイデルベルク大学病院感染症センターの科学者らは、感染細胞の核内に輸送されるHIVのマッピングに初めて成功した。科学者らは、ウイルスが核孔（細胞核の周囲の膜の開口部で、分子が出入りできる）を無傷で貫通し、核内でのみ破壊され、そこで遺伝情報を放出することを発見した。これは、ウイルスの遺伝物質が感染細胞のゲノムに組み込まれる重要なメカニズムを示している。本研究の焦点であるヒト免疫不全ウイルス1型（HIV-1）は、主に免疫系の特定の細胞に感染し、それによって身体の病気に対する防御力を著しく弱めるが、個々の六角形部分からなる円錐形のタンパク質カプセル、いわゆるカプシドにしっかりと包まれている。
科学者たちはカプシドのメカニズムはわかっていたが、遺伝物質がカプシドから細胞核に運ばれ、そこで新しいウイルスの形成が引き起こされる仕組みはわかっていなかった。ハイデルベルグの研究は、ウイルスに感染した細胞内の分子複合体の3D画像化に新たに開発された方法を使うことを示唆しており、科学者たちは細胞核への輸送中にウイルスカプシドを直接画像化することができた。今のところ、カプシドは孔を貫通しないはずだ。しかし、ウイルスゲノムが細胞核にどうやって入り込むのかという問題は、その複製に不可欠である。したがって、私たちの結果は、将来の治療法のための新しいターゲットの探索をサポートするものである。現在の治療法は体内でのウイルスの複製を抑制することはできるが、ウイルスを排除する本当の治療法はまだ実現していない。
研究室で感染した免疫細胞の内部の仕組みを詳細に把握するため、科学者たちは高解像度の画像化プロセスを使用しました。ハイデルベルク大学の中央電子顕微鏡施設とEMBLハイデルベルクのクライオ電子顕微鏡サービスプラットフォームの助けを借りて、彼らは光学顕微鏡法と電子顕微鏡法を組み合わせ、データから分子構造の3D画像を再構築することができました。さらに、ウイルス複合体の構成と構造、および細胞構造との相互作用を高解像度で視覚化することができました。
