ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในมนุษย์
ภาพถ่ายจาก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนแสดงการแตกหน่อของไวรัส HIV-1 (สีเขียว) จากเซลล์ ลิมโฟไซต์ที่เพาะ เลี้ยง ตุ่มกลมหลายตุ่มบนพื้นผิวเซลล์แสดงถึงบริเวณที่มีการประกอบและแตกหน่อของไวรัส
การจำแนกทางวิทยาศาสตร์
(ไม่จัดอันดับ):	ไวรัส
อาณาจักร:	ไรโบวิเรีย
อาณาจักร:	ปารานาวิราเอ
ไฟลัม:	อาร์ทเวอร์วิริโคตา
ระดับ:	เรฟทราไวริเซเตส
คำสั่ง:	ออร์เตอร์ไวรัลส์
ตระกูล:	เรโทรไวริเด
อนุวงศ์:	ออร์โธเรโทรไวรินาอี
ประเภท:	ไวรัสเลนติ
ไวรัสเลนติอื่นๆ
ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในวัว ไวรัสโรคข้ออักเสบและไข้สมองอักเสบในแพะ ไวรัสโรคโลหิตจางติดเชื้อในม้า ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในแมว ไวรัสโรคเจมบรานา ไวรัสเลนติพูม่า ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในลิง ไวรัสวิสนา-มาเอดี

ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ ( HIV ) เป็นไวรัสLentivirus สองสายพันธุ์ (ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของretrovirus ) ที่ติดเชื้อในมนุษย์ เมื่อเวลาผ่านไป ไวรัสเหล่านี้จะทำให้เกิดโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง (AIDS) ^{[ 1 ] [ 2 ]}ซึ่งเป็นภาวะที่ระบบภูมิคุ้มกัน ล้มเหลวอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดการติดเชื้อฉวยโอกาสและมะเร็ง ที่คุกคามชีวิต ^{[ 3 ]}หากไม่ได้รับการรักษา ระยะเวลาการอยู่รอดโดยเฉลี่ยหลังจากการติดเชื้อ HIV จะอยู่ที่ประมาณ 9 ถึง 11 ปี ขึ้นอยู่กับ ชนิดย่อย ของHIV ^{[ 4 ]}

โดยส่วนใหญ่แล้ว เชื้อเอชไอวีเป็นโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์และแพร่กระจายโดยการสัมผัสหรือการถ่ายทอดเลือดน้ำอสุจิน้ำหล่อลื่นก่อนการหลั่งและของเหลวในช่องคลอด^{[ 5 ] [ 6 ]}การแพร่เชื้อโดยไม่เกี่ยวกับเพศสัมพันธ์สามารถเกิดขึ้นได้จากแม่ที่ติดเชื้อไปยังทารกในระหว่างตั้งครรภ์ในระหว่างการคลอดบุตร โดย การสัมผัสกับเลือดหรือของเหลวในช่องคลอด และผ่านทางน้ำนมแม่ [ ^{7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] ใน}ของเหลวในร่างกายเหล่านี้ เชื้อเอชไอวีมีอยู่ทั้งในรูป ของอนุภาค ไวรัส อิสระ และไวรัสภายในเซลล์ภูมิคุ้มกัน ที่ติดเชื้อ งานวิจัยแสดงให้เห็น (สำหรับทั้งคู่รักเพศเดียวกันและต่างเพศ) ว่าเชื้อเอชไอวีจะไม่ติดต่อในระหว่างการมีเพศสัมพันธ์โดยไม่ใช้ถุงยางอนามัย หากคู่รักที่ติดเชื้อเอชไอวีมีปริมาณไวรัสที่ ตรวจไม่พบอย่างต่อเนื่อง ^{[ 5 ] [ 6 ]}

ไวรัสเอชไอวีติดเชื้อเซลล์สำคัญในระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ เช่นเซลล์ทีช่วย (โดยเฉพาะ เซลล์ที CD4 ⁺ ) แมโครฟาจและเซลล์เดนดริติก [ ^{11 ] การ}ติดเชื้อเอชไอวีทำให้ระดับเซลล์ที CD4 ⁺ ลดลง ผ่านกลไกหลายอย่าง รวมถึงไพรอพโทซิ ส ของเซลล์ทีที่ติดเชื้อไม่สมบูรณ์^{[ 12 ]}อะพอพโทซิสของเซลล์ข้างเคียงที่ไม่ติดเชื้อ^{[ 13 ]}การฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อโดยตรงจากไวรัส และการฆ่าเซลล์ที CD4 ⁺ ที่ติดเชื้อ โดยลิมโฟไซต์ไซโตท็อกซิกCD8 ⁺ที่รู้จักเซลล์ที่ติดเชื้อ^{[ 14 ]}เมื่อจำนวนเซลล์ที CD4 ⁺ลดลงต่ำกว่าระดับวิกฤตภูมิคุ้มกันแบบอาศัยเซลล์จะหายไป และร่างกายจะอ่อนแอต่อการติดเชื้อฉวยโอกาสมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาของโรคเอดส์

ไวรัส HIV เป็นสมาชิกของสกุลLentivirus [ ^{15 ]} ซึ่ง เป็นส่วนหนึ่งของวงศ์Retroviridae ^{[ 16 ]} Lentiviruses มีรูปร่างและ คุณสมบัติ ทางชีวภาพ หลายอย่างที่เหมือนกัน สัตว์หลายชนิดติดเชื้อไวรัส Lentiviruses ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือทำให้เกิดโรคเรื้อรัง ที่^มีระยะฟักตัวนาน^{[ 17 ]} Lentiviruses แพร่กระจายในรูปของไวรัส RNA สายเดี่ยว ที่มี ทิศทางบวกและมีเปลือกหุ้มเมื่อเข้าสู่เซลล์เป้าหมายจีโนมRNA ของไวรัสจะถูกแปลง (ถอดรหัสย้อนกลับ) เป็น DNAสองสายโดยเอนไซม์ที่เข้ารหัสโดยไวรัส คือreverse transcriptaseซึ่งถูกขนส่งไปพร้อมกับจีโนมของไวรัสในอนุภาคไวรัส จากนั้น DNA ของไวรัสที่ได้จะถูกนำเข้าสู่นิวเคลียสของเซลล์และรวมเข้ากับ DNA ของเซลล์โดยเอนไซม์ที่เข้ารหัสโดยไวรัส คือintegraseและปัจจัยร่วมของ โฮสต์ ^{[ 18 ]}เมื่อรวมเข้ากับเซลล์แล้ว ไวรัสอาจอยู่ในสภาวะแฝงทำให้ไวรัสและเซลล์เจ้าบ้านสามารถหลีกเลี่ยงการตรวจจับของระบบภูมิคุ้มกันได้เป็นระยะเวลาที่ไม่แน่นอน^{[ 19 ]}ไวรัสสามารถอยู่ในสภาวะสงบในร่างกายมนุษย์ได้นานถึงสิบปีหลังจากการติดเชื้อครั้งแรก ในช่วงเวลานี้ไวรัสจะไม่ก่อให้เกิดอาการใดๆ หรืออีกทางหนึ่ง DNA ของไวรัสที่รวมเข้ากับเซลล์แล้วอาจถูกถอดรหัสทำให้เกิดจีโนม RNA และโปรตีนไวรัสใหม่ โดยใช้ทรัพยากรของเซลล์เจ้าบ้าน ซึ่งจะถูกบรรจุและปล่อยออกจากเซลล์เป็นอนุภาคไวรัสใหม่ที่จะเริ่มต้นวงจรการจำลองแบบใหม่อีกครั้ง

ไวรัสเอชไอวีแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ เอชไอวี-1 และเอชไอวี-2 เอชไอวี-1 เป็นไวรัสที่ถูกค้นพบครั้งแรกและถูกเรียกว่าไวรัสที่เกี่ยวข้องกับต่อมน้ำเหลือง (LAV) และไวรัส T-lymphotropic ของมนุษย์ 3 (HTLV-III) เอชไอวี-1 มีความรุนแรงและแพร่เชื้อ ได้มากกว่า เอชไอวี-2 ^{[ 20 ]}และเป็นสาเหตุของการติดเชื้อเอชไอวีส่วนใหญ่ทั่วโลก การแพร่เชื้อของเอชไอวี-2 ที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเอชไอวี-1 หมายความว่าผู้ที่สัมผัสกับเอชไอวี-2 จะติดเชื้อน้อยลงต่อการสัมผัสแต่ละครั้ง เนื่องจากความสามารถในการแพร่เชื้อที่ค่อนข้างต่ำ เอชไอวี-2 จึงจำกัดอยู่เฉพาะในแอฟริกาตะวันตกเป็น ส่วนใหญ่ ^{[ 21 ]}

ทั้ง HIV-1 และ HIV-2 ได้รับการจำแนกประเภทเพิ่มเติมตามคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการจำแนกประเภทของไวรัสโดยการเปลี่ยนแปลงได้รับการอนุมัติในปี 2020 ให้จัดอยู่ในสายพันธุ์ที่เรียกว่า " Lentivirus humimdef1 " และ " Lentivirus humimdef2 " สำหรับ HIV-1 และ HIV-2 ตามลำดับ^{[ 22 ]}

ไวรัสเอชไอวีมีโครงสร้างคล้ายกับเรโทรไวรัสอื่นๆ มีรูปร่างเป็นทรงกลมโดยประมาณ^{[ 23 ]}มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 120  นาโนเมตรเล็กกว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงประมาณ 100,000 เท่า[ 24 ^{]ประกอบด้วยRNA}สายเดี่ยวแบบบวก 2 ชุดที่เข้ารหัสยีน 9 ยีนของไวรัส ซึ่งถูกห่อหุ้มด้วยแคปซิด รูปไข่ที่ประกอบด้วย โปรตีนไวรัสp24 จำนวน 2,000 ชุด ^{[ 25 ]} RNA สายเดี่ยวจะยึดติดแน่นกับโปรตีนนิวคลีโอแคปซิด p7 และเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาของไวริออน เช่นรีเวิร์สทรานสคริปเทสโปร ตีเอ ส ไรโบนิว คลีเอสและอินทิเก รส เมทริกซ์ที่ประกอบด้วยโปรตีนไวรัส p17 ล้อมรอบแคปซิดเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของอนุภาคไวริออน^{[ 25 ]}

สิ่งนี้ถูกล้อมรอบด้วยซองไวรัสซึ่งประกอบด้วยชั้นไขมันสองชั้นที่ได้มาจากเยื่อหุ้มเซลล์ของมนุษย์เมื่ออนุภาคไวรัสที่เกิดขึ้นใหม่แตกหน่อออกจากเซลล์ ซองไวรัสประกอบด้วยโปรตีนจากเซลล์เจ้าบ้านและโปรตีนซองไวรัส HIV จำนวนไม่มากนัก^{[ 25 ]}ซึ่งประกอบด้วยส่วนปลายที่ทำจากโมเลกุลสามโมเลกุลที่เรียกว่าไกลโคโปรตีน (gp) 120และส่วนลำต้นที่ประกอบด้วย โมเลกุล gp41 สาม โมเลกุลที่ยึดโครงสร้างเข้ากับซองไวรัส^{[ 26 ] [ 27 ]}โปรตีนซองไวรัสที่เข้ารหัสโดย ยีน env ของ HIV ช่วยให้ไวรัสสามารถเกาะติดกับเซลล์เป้าหมายและหลอมรวมซองไวรัสกับ เยื่อหุ้มเซลล์เป้าหมายปล่อยสารไวรัสเข้าไปในเซลล์และเริ่มต้นวงจรการติดเชื้อ^{[ 26 ]}

เนื่องจากโปรตีนเปลือกหุ้มเป็นโปรตีนไวรัสเพียงชนิดเดียวบนพื้นผิวของไวรัส จึงเป็นเป้าหมายหลักสำหรับความพยายามในการพัฒนาวัคซีนเอชไอวี^{[ 28 ]}มวลมากกว่าครึ่งหนึ่งของหนามเปลือกหุ้มแบบไตรเมอร์ประกอบด้วยไกลแคน แบบ N-linked ความหนาแน่นสูงเนื่องจากไกลแคนช่วยปกป้องโปรตีนไวรัสที่อยู่ด้านล่างจากการถูกทำให้เป็นกลางโดยแอนติบอดี นี่เป็นหนึ่งในโมเลกุลที่มีไกลโคซิเลชันหนาแน่นที่สุดเท่าที่รู้จัก และความหนาแน่นสูงพอที่จะป้องกันกระบวนการเจริญเติบโตตามปกติของไกลแคนในระหว่างการสร้างในเอนโดพลาสมิกและกอลจิแอพพาราตัส^{[ 29 ] [ 30 ]}ดังนั้นไกลแคนส่วนใหญ่จึงหยุดชะงักในรูปของไกลแคน 'ไฮแมนโนส' ที่ยังไม่เจริญเต็มที่ ซึ่งโดยปกติจะไม่พบในไกลโคโปรตีนของมนุษย์ที่ถูกหลั่งหรือมีอยู่บนพื้นผิวเซลล์^{[ 31 ]}การประมวลผลที่ผิดปกติและความหนาแน่นสูงหมายความว่าแอนติบอดีที่ทำให้เป็นกลางในวงกว้างเกือบทั้งหมดที่ได้รับการระบุจนถึงปัจจุบัน (จากกลุ่มผู้ป่วยที่ติดเชื้อมาหลายเดือนถึงหลายปี) จะจับกับหรือปรับตัวเพื่อรับมือกับไกลแคนเปลือกหุ้มเหล่านี้^{[ 32 ]}

โครงสร้างโมเลกุลของสไปค์ไวรัสได้รับการกำหนดแล้วโดยการวิเคราะห์ผลึกด้วยรังสีเอกซ์^{[ 33 ]}และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโอเจนิก [ ^{34 ] ความ}ก้าวหน้าเหล่านี้ในชีววิทยาโครงสร้างเกิดขึ้นได้เนื่องจากการพัฒนา รูปแบบ รีคอมบิแนน ท์ที่เสถียร ของสไปค์ไวรัสโดยการแนะนำพันธะไดซัลไฟด์ ระหว่างหน่วยย่อย และ การกลาย พันธุ์ ของไอ โซลิวซีนเป็นโพ รลีน ( การแทนที่กรดอะมิโนแบบอนุมูลอิสระ) ใน gp41 ^{[ 35 ]}ไตรเมอร์ที่เรียกว่า SOSIP ไม่เพียงแต่จำลองคุณสมบัติแอนติเจนของสไปค์ไวรัสแบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังแสดงไกลแคนที่ไม่สมบูรณ์ในระดับเดียวกับที่พบในไวรัสแบบดั้งเดิมอีกด้วย^{[ 36 ]} สไปค์ไวรัสแบบไตรเมอร์รีคอมบิแนนท์เป็นตัวเลือกวัคซีนที่น่าสนใจ เนื่องจากแสดง อีพิโทปที่ไม่เป็นกลางน้อยกว่า gp120 แบบโมโนเมอร์รีคอมบิแนนท์ ซึ่งทำหน้าที่ยับยั้งการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่ออีพิโทปเป้าหมาย^{[ 37 ]}

จีโนม RNA ประกอบด้วยจุดสังเกตโครงสร้างอย่างน้อยเจ็ดจุด ( LTR , TAR , RRE , PE, SLIP, CRS และ INS) และยีนเก้าตัว ( gag , polและenv , tat , rev , nef , vif , vpr , vpuและบางครั้งอาจมีtev ตัวที่สิบ ซึ่งเป็นการรวมกันของtat , envและrev ) ที่เข้ารหัสโปรตีน 19 ชนิด ยีนสามตัวนี้ ได้แก่gag , polและenvมีข้อมูลที่จำเป็นในการสร้างโปรตีนโครงสร้างสำหรับอนุภาคไวรัสใหม่^{[ 25 ]}ตัวอย่างเช่นenvเข้ารหัสโปรตีนที่เรียกว่า gp160 ซึ่งถูกตัดออกเป็นสองส่วนโดยโปรตีเอสของเซลล์เพื่อสร้าง gp120 และ gp41 ยีนที่เหลืออีก 6 ยีน ได้แก่tat , rev , nef , vif , vprและvpu (หรือvpxในกรณีของ HIV-2) เป็นยีนควบคุมโปรตีนที่ควบคุมความสามารถของ HIV ในการติดเชื้อเซลล์ สร้างสำเนาไวรัสใหม่ (จำลอง) หรือทำให้เกิดโรค^{[ 25 ]}

โปรตีน tatสองตัว⁽ p16 และ p14) เป็นตัวกระตุ้นการถอดรหัส สำหรับ โปรโมเตอร์ LTR โดยทำหน้าที่จับกับองค์ประกอบ RNA TAR TAR อาจถูกประมวลผลเป็นไมโครอาร์เอ็นเอที่ควบคุมยีนอะพอพโท ซิส ERCC1และIER3 ^[ 38 ^{] [ 39 ]}โปรตีนrev (p19) มีส่วนเกี่ยวข้องในการเคลื่อนย้ายอาร์เอ็นเอจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึมโดยการจับกับองค์ประกอบ RNA RRE โปรตีน vif (p23) ป้องกันการทำงานของAPOBEC3G (โปรตีนในเซลล์ที่เปลี่ยนไซทิดีนเป็นยูริดีนในดีเอ็นเอไวรัสสายเดี่ยวและ/หรือรบกวนการถอดรหัสย้อนกลับ^{[ 40 ]} ) โปรตีน vpr (p14) หยุดการแบ่งเซลล์ที่G2/Mโปรตีนnef (p27) ลดระดับCD4 (ตัวรับไวรัสหลัก) รวมถึงโมเลกุลMHC คลาส Iและคลาส II ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

Nefยังมีปฏิสัมพันธ์กับโดเมน SH3 ด้วย โปรตีนvpu (p16) มีอิทธิพลต่อการปล่อยอนุภาคไวรัสใหม่จากเซลล์ที่ติดเชื้อ^{[ 25 ]}ปลายแต่ละสายของ RNA ของ HIV มีลำดับ RNA ที่เรียกว่าlong terminal repeat (LTR) บริเวณใน LTR ทำหน้าที่เป็นสวิตช์เพื่อควบคุมการผลิตไวรัสใหม่และสามารถถูกกระตุ้นโดยโปรตีนจาก HIV หรือเซลล์โฮสต์องค์ประกอบ Psiมีส่วนเกี่ยวข้องในการบรรจุจีโนมไวรัสและได้รับการจดจำโดย โปรตีน gagและrevองค์ประกอบ SLIP (ต ...) มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเลื่อนเฟรมในเฟรมการอ่านgag - pol ที่จำเป็นในการสร้างpol ที่ใช้งาน ได้^{[ 25 ]}

คำว่าviral tropismหมายถึงชนิดของเซลล์ที่ไวรัสติดเชื้อ HIV สามารถติดเชื้อเซลล์ภูมิคุ้มกันได้หลากหลายชนิด เช่น เซลล์ CD4 ⁺ T เซลล์แมโครฟาจและเซลล์ไมโครเกลียการเข้าสู่เซลล์แมโครฟาจและเซลล์ CD4 ⁺ T ของ HIV-1 เกิดขึ้นผ่านปฏิสัมพันธ์ของไกลโคโปรตีนซองไวรัส (gp120) กับโมเลกุล CD4 บนเยื่อหุ้มเซลล์เป้าหมาย และยังรวมถึงตัวรับร่วมเคโมไคน์ ด้วย^{[ 26 ] [ 44 ]}

เชื้อ HIV-1 สายพันธุ์ที่ชอบเซลล์แมโครฟาจ (M-tropic) หรือสายพันธุ์ที่ไม่ ก่อให้เกิด ซิงไซเทีย (NSI; ปัจจุบันเรียกว่าไวรัส R5 ^{[ 45 ]} ) ใช้ ตัวรับ β -chemokine CCR5ในการเข้าสู่เซลล์ จึงสามารถจำลองตัวเองได้ทั้งในเซลล์แมโครฟาจและเซลล์ CD4 ⁺ T ^{[ 46 ]}ตัวรับร่วม CCR5 นี้ถูกใช้โดยเชื้อ HIV-1 ที่แยกได้เกือบทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงชนิดย่อยทางพันธุกรรมของไวรัส แท้จริงแล้ว เซลล์แมโครฟาจมีบทบาทสำคัญในหลายแง่มุมที่สำคัญของการติดเชื้อ HIV ดูเหมือนว่าเซลล์แมโครฟาจจะเป็นเซลล์กลุ่มแรกที่ติดเชื้อ HIV และอาจเป็นแหล่งที่มาของการผลิต HIV เมื่อเซลล์ CD4 ⁺ในผู้ป่วยลดจำนวนลง เซลล์แมโครฟาจและเซลล์ไมโครเกลียเป็นเซลล์ที่ติดเชื้อ HIV ในระบบประสาทส่วนกลางในต่อมทอนซิลและต่อมอะดีนอยด์ของผู้ป่วยที่ติดเชื้อ HIV เซลล์แมโครฟาจจะรวมตัวกันเป็นเซลล์ยักษ์ที่ มีนิวเคลียสหลายอัน ซึ่งผลิตไวรัสจำนวนมาก

สายพันธุ์ T-tropic ของ HIV-1 หรือ สายพันธุ์ที่ทำให้เกิด ซิงไซเทีย (SI; ปัจจุบันเรียกว่าไวรัส X4 ^{[ 45 ]} ) จำลองตัวเองในเซลล์ T CD4 ⁺ หลัก เช่นเดียวกับในมาโครฟาจ และใช้ ตัวรับ α -chemokine CXCR4ในการเข้าสู่เซลล์^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]}

เชื่อกันว่าเชื้อ HIV-1 สายพันธุ์ dual-tropic เป็นสายพันธุ์เปลี่ยนผ่านของ HIV-1 ดังนั้นจึงสามารถใช้ทั้ง CCR5 และ CXCR4 เป็นตัวรับร่วมในการเข้าสู่เซลล์ของไวรัสได้

α - chemokine SDF-1ซึ่งเป็นลิแกนด์สำหรับ CXCR4 ยับยั้งการจำลองแบบของเชื้อ HIV-1 สายพันธุ์ T-tropic โดยการลดการแสดงออกของ CXCR4 บนพื้นผิวของเซลล์เป้าหมายของ HIV เชื้อ HIV-1 สายพันธุ์ M-tropic ที่ใช้เฉพาะตัวรับ CCR5 เรียกว่า R5 สายพันธุ์ที่ใช้เฉพาะ CXCR4 เรียกว่า X4 และสายพันธุ์ที่ใช้ทั้งสองอย่างเรียกว่า X4R5 อย่างไรก็ตาม การใช้ตัวรับร่วมเพียงอย่างเดียวไม่สามารถอธิบายความชอบของไวรัสได้ เนื่องจากไวรัส R5 ไม่ใช่ทุกตัวที่สามารถใช้ CCR5 บนแมโครฟาจเพื่อการติดเชื้อที่มีประสิทธิภาพ^{[ 46 ] และ HIV ยังสามารถติดเชื้อเซลล์เดนดริติกชนิดไมอีลอยด์ย่อยได้ [ 49 ] ซึ่ง}อาจเป็นแหล่ง^{สะสมที่}รักษาการติดเชื้อไว้เมื่อจำนวนเซลล์ CD4 ⁺ T ลดลงจนถึงระดับต่ำมาก

บางคนมีความต้านทานต่อเชื้อ HIV บางสายพันธุ์^{[ 50 ]}ตัวอย่างเช่น ผู้ที่มี การกลายพันธุ์ CCR5-Δ32จะมีความต้านทานต่อการติดเชื้อไวรัส R5 เนื่องจากการกลายพันธุ์ทำให้ HIV ไม่สามารถจับกับตัวรับร่วมนี้ได้ ซึ่งส่งผลให้ความสามารถในการติดเชื้อเซลล์เป้าหมายลดลง

การมีเพศสัมพันธ์เป็นวิธีการแพร่เชื้อเอชไอวีที่สำคัญ ทั้งไวรัสเอชไอวีสายพันธุ์ X4 และ R5 พบได้ในน้ำอสุจิซึ่งทำให้ไวรัสสามารถแพร่จากผู้ชายไปยังคู่รักทางเพศได้จากนั้นไวรัสสามารถติดเชื้อเซลล์เป้าหมายจำนวนมากและแพร่กระจายไปทั่วร่างกาย อย่างไรก็ตาม กระบวนการคัดเลือกนำไปสู่การแพร่เชื้อไวรัส R5 ที่เด่นชัดผ่านทางนี้ ซึ่งสันนิษฐานว่าเป็นเพราะบางสายพันธุ์อาจติดเชื้อเซลล์ได้ง่ายกว่าเมื่อเข้าสู่ร่างกาย หรือเพราะบางสายพันธุ์จำลองตัวเองได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นหลังจากการติดเชื้อครั้งแรกและกลายเป็นสายพันธุ์เด่นในเลือด^{[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]}ในผู้ป่วยที่ติดเชื้อเอชไอวี-1 สายพันธุ์ย่อย B มักมีการเปลี่ยนตัวรับร่วมในระยะท้ายของโรคและสายพันธุ์ T-tropic ที่สามารถติดเชื้อเซลล์ T ได้หลากหลายชนิดผ่านทาง CXCR4 ^{[ 54 ]}จากนั้นสายพันธุ์เหล่านี้จะจำลองตัวเองอย่างรุนแรงมากขึ้นด้วยความรุนแรงที่เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้เซลล์ T ลดลงอย่างรวดเร็ว ระบบภูมิคุ้มกันล่มสลาย และเกิดการติดเชื้อฉวยโอกาสซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของโรคเอดส์^{[ 55 ]}ผู้ป่วยที่ติดเชื้อ HIV จะติดเชื้อฉวยโอกาสได้หลากหลายชนิด ซึ่งเป็นปัญหาอย่างมากก่อนเริ่มการรักษาด้วยHAARTอย่างไรก็ตาม มีรายงานการติดเชื้อชนิดเดียวกันนี้ในผู้ป่วยที่ติดเชื้อ HIV ที่ได้รับการตรวจศพหลังเริ่มการรักษาด้วยยาต้านไวรัส^{[ 3 ]}ดังนั้น ในระหว่างการติดเชื้อ การปรับตัวของไวรัสให้ใช้ CXCR4 แทน CCR5 อาจเป็นขั้นตอนสำคัญในการดำเนินไปสู่โรคเอดส์ การศึกษาหลายชิ้นในผู้ติดเชื้อไวรัสชนิดย่อย B พบว่าผู้ป่วยโรคเอดส์ประมาณ 40 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์อาจมีไวรัสชนิด SI และคาดว่ามีชนิด X4 ด้วย^{[ 56 ] [ 57 ]}

HIV-2 มีความสามารถในการก่อโรคต่ำกว่า HIV-1 มาก และการแพร่กระจายทั่วโลกจำกัดอยู่เฉพาะในแอฟริกาตะวันตกการที่ HIV-2 นำ "ยีนเสริม" มาใช้และ รูปแบบการใช้ตัวรับร่วม ที่หลากหลาย มากขึ้น (รวมถึงการไม่ขึ้นกับ CD4) อาจช่วยให้ไวรัสปรับตัวเพื่อหลีกเลี่ยงปัจจัยจำกัดโดยธรรมชาติที่มีอยู่ในเซลล์โฮสต์ การปรับตัวเพื่อใช้กลไกของเซลล์ปกติในการส่งผ่านและการติดเชื้อที่ก่อให้เกิดผลผลิตยังช่วยให้การจำลองแบบของ HIV-2 ในมนุษย์เกิดขึ้นได้ กลยุทธ์การอยู่รอดของเชื้อโรคใดๆ ก็คือการไม่ฆ่าโฮสต์ แต่ในที่สุดก็กลายเป็น สิ่งมีชีวิต ที่อาศัยอยู่ร่วมกันเมื่อบรรลุความสามารถในการก่อโรคต่ำแล้ว เมื่อเวลาผ่านไป สายพันธุ์ที่ประสบความสำเร็จในการส่งผ่านมากขึ้นจะถูกคัดเลือก^{[ 58 ]}

ไวรัส HIV เข้าสู่แมโครฟาจและเซลล์ CD4 ⁺ Tโดยการดูดซับไกลโคโปรตีนบนพื้นผิวของมันเข้ากับตัวรับบนเซลล์เป้าหมาย ตามด้วยการรวมตัวของซองไวรัสกับเยื่อหุ้มเซลล์เป้าหมาย และการปล่อยแคปซิดของ HIV เข้าสู่เซลล์^{[ 59 ] [ 60 ]}

การเข้าสู่เซลล์เริ่มต้นจากการโต้ตอบของคอมเพล็กซ์ซองหุ้มแบบไตรเมอร์ ( สไปค์ gp160 ) บนซองหุ้มไวรัส HIV และทั้งCD4และตัวรับร่วมเคโมไคน์ (โดยทั่วไปคือCCR5หรือCXCR4แต่ตัวอื่นๆ ก็เป็นที่ทราบกันว่าสามารถโต้ตอบได้) บนพื้นผิวเซลล์เป้าหมาย^{[ 59 ] [ 60 ]} Gp120 จับกับอินทิกริน α ₄ β ₇กระตุ้นLFA-1ซึ่งเป็นอินทิกรินหลักที่เกี่ยวข้องกับการสร้างไซแนปส์ไวรัสวิทยาซึ่งอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายของ HIV-1 จากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งอย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 61 ]}สไปค์ gp160 มีโดเมนการจับสำหรับทั้ง CD4 และตัวรับเคโมไคน์^{[ 59 ] [ 60 ]}

ขั้นตอนแรกในการหลอมรวมเกี่ยวข้องกับการยึดติดที่มีความสัมพันธ์สูงของโดเมนการจับ CD4 ของgp120กับ CD4 เมื่อ gp120 จับกับโปรตีน CD4 แล้ว คอมเพล็กซ์ซองจะเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ทำให้โดเมนการจับตัวรับเคโมไคน์ของ gp120 ถูกเปิดเผยและสามารถโต้ตอบกับตัวรับเคโมไคน์เป้าหมายได้^{[ 59 ] [ 60 ]}ซึ่งช่วยให้เกิดการยึดติดแบบสองแฉกที่เสถียรมากขึ้น ทำให้ เปปไทด์หลอมรวม ปลาย N gp41 สามารถแทรกซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้^{[ 59 ] [ 60 ]} จากนั้น ลำดับซ้ำใน gp41, HR1 และ HR2 จะโต้ตอบกัน ทำให้ส่วนนอกเซลล์ของ gp41 ยุบตัวลงเป็นรูปทรงกิ๊บติดผม โครงสร้างแบบห่วงนี้ทำให้ไวรัสและเยื่อหุ้มเซลล์อยู่ใกล้กัน ทำให้เกิดการหลอมรวมของเยื่อหุ้มเซลล์และตามมาด้วยการเข้าสู่แคปซิดของไวรัส^{[ 59 ] [ 60 ]}

ไวรัส HIV สามารถติดเชื้อเซลล์เดนไดรติก (DCs) ผ่านทางเส้นทาง CD4-CCR5 นี้ได้ แต่เส้นทางอื่นที่ใช้ตัวรับเลคตินชนิด C ที่จำเพาะต่อแมนโนสเช่นDC-SIGNก็สามารถใช้ได้เช่นกัน^{[ 62 ]} DCs เป็นหนึ่งในเซลล์กลุ่มแรกที่ไวรัสพบเจอระหว่างการแพร่เชื้อทางเพศสัมพันธ์ ปัจจุบันเชื่อกันว่า DCs มีบทบาทสำคัญในการส่งต่อ HIV ไปยังเซลล์ T เมื่อไวรัสถูกจับในเยื่อเมือกโดย DCs ^{[ 62 ]} เชื่อกันว่า การมีอยู่ของFEZ-1ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติในเซลล์ประสาทจะช่วยป้องกันการติดเชื้อของเซลล์โดย HIV ^{[ 63 ]}

เชื่อกันมานานแล้วว่าการเข้าสู่เซลล์ของ HIV-1 เช่นเดียวกับการเข้าสู่เซลล์ของเรโทรไวรัสอื่นๆ อีกมากมาย เกิดขึ้นเฉพาะที่เยื่อหุ้มพลาสมาเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อไม่นานมานี้ มีรายงานการติดเชื้อแบบมีประสิทธิภาพโดย เอนโดไซโทซิสของ HIV-1 ที่ไม่ขึ้นกับค่า pH และ อาศัยคลัทรินเป็นตัวกลางและเมื่อเร็วๆ นี้ได้มีการเสนอแนะว่านี่เป็นเส้นทางเดียวของการเข้าสู่เซลล์แบบมีประสิทธิภาพ^{[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]}

หลังจากที่แคปซิดของไวรัสเข้าสู่เซลล์ไม่นานเอนไซม์ที่เรียกว่ารีเวิร์สทรานสคริปเทส จะปลดปล่อยจีโนม RNAสายเดี่ยวแบบบวกจากโปรตีนไวรัสที่เกาะอยู่ และคัดลอกลงใน โมเลกุล DNA เสริม (cDNA) ^{[ 69 ]}กระบวนการถอดรหัสย้อนกลับมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดสูงมาก และการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นอาจทำให้เกิดการดื้อยาหรือทำให้ไวรัสหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายได้ รีเวิร์สทรานสคริปเทสยังมีกิจกรรมไรโบนิวคลีเอสที่ย่อยสลาย RNA ของไวรัสในระหว่างการสังเคราะห์ cDNA รวมถึงกิจกรรม DNA-dependent DNA polymerase ที่สร้าง DNA แบบมีเซนส์จากcDNA แบบแอนติเซนส์^{[ 70 ]}เมื่อรวมกันแล้ว cDNA และส่วนเสริมของมันจะก่อตัวเป็น DNA ของไวรัสแบบสองสาย จากนั้นจึงถูกขนส่งเข้าไปในนิวเคลียสของเซลล์การรวม DNA ของไวรัสเข้ากับจีโนม ของเซลล์เจ้าบ้าน จะดำเนินการโดยเอนไซม์ไวรัสอีกตัวหนึ่งที่เรียกว่าอินทิเกรส^{[ 69 ]}

จากนั้น DNA ของไวรัสที่รวมเข้าด้วยกันอาจอยู่ในสภาวะสงบในระยะแฝงของการติดเชื้อ HIV ^{[ 69 ]}ในการผลิตไวรัสอย่างแข็งขัน จำเป็นต้องมี ปัจจัยการถอดรหัส ของเซลล์บางอย่าง ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือNF- κB (ปัจจัยนิวเคลียร์แคปปา บี ) ซึ่งจะถูกควบคุมให้เพิ่มขึ้นเมื่อเซลล์ T ถูกกระตุ้น^{[ 71 ]}ซึ่งหมายความว่าเซลล์ที่มีแนวโน้มที่จะถูกโจมตี เข้าสู่ และถูกทำลายโดย HIV มากที่สุด คือเซลล์ที่กำลังต่อสู้กับการติดเชื้ออย่างแข็งขัน

ในระหว่างการจำลองแบบของไวรัส โปรไวรัส DNA ที่รวมเข้ากับจีโนมจะถูกถอดรหัสเป็น RNA RNA จีโนม (gRNA) ที่มีความยาวเต็มสามารถถูกบรรจุลงในอนุภาคไวรัสใหม่ใน รูปแบบ เสมือนไดพลอยด์ความเลือกสรรในการบรรจุอธิบายได้ด้วยคุณสมบัติทางโครงสร้างของคอนฟอร์เมอร์แบบไดเมอร์ของ gRNA ไดเมอร์ของ gRNA มีลักษณะเฉพาะคือมีจุดเชื่อมต่อสามทางแบบเรียงต่อกันภายในโมโนเมอร์ของ gRNA ซึ่งแฮร์พิน SD และ AUG ที่รับผิดชอบการตัดต่อและการแปลตามลำดับ จะถูกกักเก็บไว้ และแฮร์พิน DIS (สัญญาณเริ่มต้นการสร้างไดเมอร์) จะถูกเปิดเผย การก่อตัวของไดเมอร์ gRNA เกิดขึ้นโดยปฏิกิริยาแบบ "จูบ" ระหว่างลูปแฮร์พิน DIS ของโมโนเมอร์ gRNA ในขณะเดียวกัน หมู่กัวโนซีนบางส่วนใน gRNA จะพร้อมสำหรับการจับกับโปรตีนนิวคลีโอแคปซิด (NC) ซึ่งนำไปสู่การประกอบไวริออนในภายหลัง^{[ 72 ]}มีรายงานว่าไดเมอร์ gRNA ที่ไม่เสถียรจะได้รับโครงสร้างที่เสถียรมากขึ้นหลังจากการจับ NC ซึ่งทั้งบริเวณ DIS และ U5:AUG ของ gRNA มีส่วนร่วมในการจับคู่เบสอย่างกว้างขวาง^{[ 73 ]}

นอกจากนี้ RNA ยังสามารถถูกประมวลผลเพื่อสร้างmessenger RNA (mRNA) ที่สมบูรณ์ได้ ในกรณีส่วนใหญ่ การประมวลผลนี้เกี่ยวข้องกับการตัดต่อ RNAเพื่อสร้าง mRNA ที่สั้นกว่าจีโนมที่มีความยาวเต็ม ส่วนใดของ RNA ที่ถูกตัดออกในระหว่างการตัดต่อ RNA จะเป็นตัวกำหนดว่าลำดับการเข้ารหัสโปรตีนของ HIV ใดจะถูกแปล^{[ 74 ]}

mRNA ของ HIV ที่เจริญเต็มที่แล้วจะถูกส่งออกจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึมซึ่งจะถูกแปลเป็นโปรตีน HIV รวมถึงRev ด้วย เมื่อโปรตีน Rev ที่สร้างขึ้นใหม่ถูกผลิตขึ้น มันจะเคลื่อนไปยังนิวเคลียส ซึ่งจะจับกับสำเนา RNA ของไวรัสที่มีความยาวเต็มที่และไม่ถูกตัดต่อ และอนุญาตให้พวกมันออกจากนิวเคลียสได้^{[ 75 ]} RNA ที่มีความยาวเต็มที่เหล่านี้บางส่วนทำหน้าที่เป็น mRNA ที่ถูกแปลเป็นโปรตีนโครงสร้าง Gag และ Env โปรตีน Gag จะจับกับสำเนาของจีโนม RNA ของไวรัสเพื่อบรรจุลงในอนุภาคไวรัสใหม่^{[ 76 ]} HIV-1 และ HIV-2 ดูเหมือนจะบรรจุ RNA ของพวกมันแตกต่างกัน^{[ 77 ] [ 78 ]} HIV-1 จะจับกับ RNA ที่เหมาะสมใดๆ ก็ได้^{[ 79 ]} HIV-2 จะจับกับ mRNA ที่ใช้ในการสร้างโปรตีน Gag เองเป็นหลัก^{[ 80 ]}

จีโนม RNA สองชุดถูกบรรจุอยู่ในอนุภาค HIV-1 แต่ละอนุภาค (ดูโครงสร้างและจีโนมของ HIV ) เมื่อเกิดการติดเชื้อและการจำลองแบบที่เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์รีเวอร์สทรานสคริปเทส การรวมตัวกันใหม่ระหว่างจีโนมทั้งสองสามารถเกิดขึ้นได้^{[ 81 ] [ 82 ]}การรวมตัวกันใหม่เกิดขึ้นเมื่อจีโนม RNA สายเดี่ยวที่มีทิศทางบวกถูกถอดรหัสย้อนกลับเพื่อสร้าง DNA ในระหว่างการถอดรหัสย้อนกลับ DNA ที่เกิดขึ้นใหม่สามารถสลับไปมาระหว่างสำเนา RNA ของไวรัสสองชุดได้หลายครั้ง รูปแบบของการรวมตัวกันใหม่นี้เรียกว่าการเลือกสำเนา เหตุการณ์การรวมตัวกันใหม่สามารถเกิดขึ้นได้ทั่วทั้งจีโนม อาจมีเหตุการณ์การรวมตัวกันใหม่ตั้งแต่ 2 ถึง 20 ครั้งต่อจีโนมในแต่ละรอบการจำลองแบบ และเหตุการณ์เหล่านี้สามารถสลับข้อมูลทางพันธุกรรมที่ส่งผ่านจากจีโนมของพ่อแม่ไปยังจีโนมของลูกหลานได้อย่างรวดเร็ว^{[ 82 ]}

การรวมตัวใหม่ของไวรัสทำให้เกิดความแปรผันทางพันธุกรรมซึ่งน่าจะส่งผลต่อวิวัฒนาการของความต้านทานต่อการบำบัดด้วยยาต้านไวรัส [ ^{83 ] การรวมตัวใหม่ยังอาจส่งผลต่อการเอาชนะการป้องกันภูมิคุ้มกันของโฮสต์ ได้}ด้วย อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ข้อได้เปรียบในการปรับตัวของความแปรผันทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้ จีโนมไวรัสทั้งสองที่บรรจุอยู่ในอนุภาคไวรัสที่ติดเชื้อแต่ละตัวจะต้องมาจากไวรัสต้นกำเนิดที่แยกจากกันซึ่งมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน ไม่ทราบว่าการบรรจุแบบผสมดังกล่าวเกิดขึ้นบ่อยแค่ไหนภายใต้สภาวะธรรมชาติ^{[ 84 ]}

Bonhoeffer และคณะ^{[ 85 ]}แนะนำว่าการสลับแม่แบบโดยรีเวิร์สทรานสคริปเทสทำหน้าที่เป็นกระบวนการซ่อมแซมเพื่อจัดการกับการแตกหักในจีโนม RNA สายเดี่ยว นอกจากนี้ Hu และ Temin ^{[ 81 ]}แนะนำว่าการรวมตัวใหม่เป็นการปรับตัวเพื่อซ่อมแซมความเสียหายในจีโนม RNA การสลับสาย (การรวมตัวใหม่แบบเลือกสำเนา) โดยรีเวิร์สทรานสคริปเทสสามารถสร้างสำเนา DNA จีโนมที่ไม่เสียหายจากสำเนาจีโนม RNA สายเดี่ยวที่เสียหายสองชุด มุมมองนี้เกี่ยวกับประโยชน์ในการปรับตัวของการรวมตัวใหม่ใน HIV สามารถอธิบายได้ว่าทำไมอนุภาค HIV แต่ละตัวจึงมีจีโนมที่สมบูรณ์สองชุด แทนที่จะเป็นชุดเดียว ยิ่งไปกว่านั้น มุมมองที่ว่าการรวมตัวใหม่เป็นกระบวนการซ่อมแซมหมายความว่าประโยชน์ของการซ่อมแซมสามารถเกิดขึ้นได้ในแต่ละรอบการจำลองแบบ และประโยชน์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ไม่ว่าจีโนมทั้งสองจะแตกต่างกันทางพันธุกรรมหรือไม่ก็ตาม ในมุมมองที่ว่าการรวมตัวใหม่ใน HIV เป็นกระบวนการซ่อมแซม การสร้างความแปรผันของการรวมตัวใหม่จะเป็นผลที่ตามมา แต่ไม่ใช่สาเหตุของวิวัฒนาการของการสลับแม่แบบ^{[ 85 ]}

การติดเชื้อ HIV-1 ทำให้เกิดการอักเสบเรื้อรังและการผลิตสารออกซิเจนที่ว่องไว [ ^{86 ] ดังนั้น}จีโนมของ HIV อาจมีความเสี่ยงต่อความเสียหายจากออกซิเดชันรวมถึงการแตกหักของ RNA สายเดี่ยว สำหรับ HIV เช่นเดียวกับไวรัสโดยทั่วไป การติดเชื้อที่ประสบความสำเร็จขึ้นอยู่กับการเอาชนะกลยุทธ์การป้องกันของโฮสต์ ซึ่งมักรวมถึงการผลิตสารออกซิเจนที่ว่องไวซึ่งทำลายจีโนม ดังนั้น Michod et al. ^{[ 87 ]}จึงแนะนำว่าการรวมตัวใหม่ของไวรัสเป็นการปรับตัวเพื่อซ่อมแซมความเสียหายของจีโนม และความแปรผันของการรวมตัวใหม่เป็นผลพลอยได้ที่อาจให้ประโยชน์แยกต่างหาก

ขั้นตอนสุดท้ายของวงจรไวรัส คือ การประกอบไวรัส HIV-1 ใหม่ เริ่มต้นที่เยื่อหุ้มพลาสมาของเซลล์เจ้าบ้าน โพลีโปรตีน Env (gp160) ผ่านเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและถูกขนส่งไปยังเครื่องมือ Golgiซึ่งจะถูกตัดโดยฟูรินทำให้เกิดไกลโคโปรตีนซองไวรัส HIV สองตัว คือgp41และgp120 ^{[ 88 ]}โปรตีนเหล่านี้ถูกขนส่งไปยังเยื่อหุ้มพลาสมาของเซลล์เจ้าบ้าน โดย gp41 จะยึด gp120 ไว้กับเยื่อหุ้มเซลล์ที่ติดเชื้อ โพลีโปรตีน Gag (p55) และ Gag-Pol (p160) ยังเชื่อมโยงกับพื้นผิวด้านในของเยื่อหุ้มพลาสมาพร้อมกับ RNA จีโนมของ HIV ขณะที่ไวรัสที่กำลังก่อตัวเริ่มแตกหน่อออกจากเซลล์เจ้าบ้าน ไวรัสที่แตกหน่อออกมายังไม่สมบูรณ์ เนื่องจากโพ ลีโปรตีน Gagยังต้องถูกตัดให้เป็นโปรตีนเมทริกซ์ แคปซิด และนิวคลีโอแคปซิดที่แท้จริง การแยกส่วนนี้เกิดขึ้นโดยโปรตีเอสของไวรัสที่บรรจุอยู่ และสามารถยับยั้งได้ด้วยยาต้านไวรัสใน กลุ่มสาร ยับยั้งโปรตีเอส จากนั้นส่วนประกอบโครงสร้างต่างๆ จะประกอบกันเพื่อสร้างไวรัส HIV ที่สมบูรณ์^{[ 89 ]}เฉพาะไวรัสที่สมบูรณ์เท่านั้นที่จะสามารถติดเชื้อเซลล์อื่นได้

กระบวนการติดเชื้อของเซลล์โดยไวรัสแบบดั้งเดิมสามารถเรียกว่า "การแพร่กระจายแบบไม่มีเซลล์" เพื่อแยกความแตกต่างจากกระบวนการที่เพิ่งได้รับการยอมรับเมื่อไม่นานมานี้ที่เรียกว่า "การแพร่กระจายจากเซลล์สู่เซลล์" ^{[ 90 ]}ในการแพร่กระจายแบบไม่มีเซลล์ (ดูรูป) อนุภาคไวรัสจะแตกหน่อจากเซลล์ T ที่ติดเชื้อ เข้าสู่กระแสเลือดหรือของเหลวนอกเซลล์แล้วติดเชื้อเซลล์ T อื่นหลังจากพบกันโดยบังเอิญ^{[ 90 ]} HIV ยังสามารถแพร่กระจายโดยการถ่ายทอดโดยตรงจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งโดยกระบวนการแพร่กระจายจากเซลล์สู่เซลล์ ซึ่งมีสองเส้นทางที่อธิบายไว้ ประการแรก เซลล์ T ที่ติดเชื้อสามารถถ่ายทอดไวรัสไปยังเซลล์ T เป้าหมายโดยตรงผ่านทางไซแนปส์ไวรัสวิทยา [ ^{61 ] [ 91 ] ประการ}ที่สองเซลล์นำเสนอแอนติเจน (APC) เช่น แมโครฟาจหรือเซลล์เดนดริติก สามารถถ่ายทอด HIV ไปยังเซลล์ T โดยกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อแบบผลิตผล (ในกรณีของแมโครฟาจ) หรือการจับและถ่ายโอนไวรัสแบบทรานส์ (ในกรณีของเซลล์เดนดริติก) ^{[ 92 ]}ไม่ว่าจะใช้เส้นทางใด การติดเชื้อโดยการถ่ายทอดจากเซลล์สู่เซลล์นั้นมีรายงานว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าการแพร่กระจายของไวรัสแบบไม่มีเซลล์^{[ 93 ]}ปัจจัยหลายประการมีส่วนทำให้ประสิทธิภาพนี้เพิ่มขึ้น รวมถึงการแตกหน่อของไวรัสแบบมีทิศทางไปยังบริเวณที่สัมผัสกันระหว่างเซลล์ การอยู่ใกล้กันของเซลล์ซึ่งช่วยลดการแพร่กระจายของไวรัสในเฟสของเหลว และการรวมกลุ่มของตัวรับการเข้าสู่เซลล์ของ HIV บนเซลล์เป้าหมายไปยังบริเวณที่สัมผัสกัน^{[ 91 ]}การแพร่กระจายจากเซลล์สู่เซลล์นั้นถือว่ามีความสำคัญเป็นพิเศษในเนื้อเยื่อน้ำเหลืองซึ่งเซลล์ CD4 ⁺ T มีความหนาแน่นสูงและมีแนวโน้มที่จะมีปฏิสัมพันธ์กันบ่อยครั้ง^{[ 90 ]} การศึกษา การถ่ายภาพแบบอินทราไวทัลได้สนับสนุนแนวคิดของไซแนปส์ทางไวรัสวิทยาของ HIV ในร่างกาย^{[ 94 ]}กลไกการแพร่กระจายมากมายที่มีอยู่สำหรับ HIV มีส่วนทำให้การจำลองแบบของไวรัสยังคงดำเนินต่อไปแม้จะมีการบำบัดด้วยยาต้านไวรัส^{[ 90 ] [ 95 ]}

ไวรัสเอชไอวีแตกต่างจากไวรัสหลายชนิดตรงที่มีความแปรผันทางพันธุกรรม สูงมาก ความหลากหลายนี้เป็นผลมาจากวงจรการจำลองแบบ ที่รวดเร็ว โดยมีการสร้างไวรัสประมาณ 10¹⁰ ^ตัวต่อวัน ควบคู่ไปกับอัตราการกลายพันธุ์ ที่สูง ประมาณ 3 × 10⁻⁵ ^ต่อเบสนิวคลีโอไทด์ต่อรอบการจำลองแบบ และ คุณสมบัติ การรวมตัวใหม่ของเอนไซม์รีเวอร์สทรานสคริปเทส^{[ 96 ] [ 97 ] [ 98 ]}การประมาณการบางอย่างระบุว่าอัตราการกลายพันธุ์ของเอชไอวีสูงถึง 4.1 × 10⁻³ ^การแทนที่ต่อคู่เบส ทำให้เอชไอวีเป็นจุลินทรีย์ที่มีอัตราการกลายพันธุ์สูงที่สุดเท่าที่รู้จัก^{[ 99 ]}การศึกษาในปี 2014 ประมาณการว่าประมาณ 15-20% ของการกลายพันธุ์ทั้งหมดของเอชไอวีเกิดจากการรวมตัวใหม่ โดยมีจำนวนเหตุการณ์การรวมตัวใหม่ประมาณ 1.35 × 10⁻³ ครั้ง^ต่อนิวคลีโอไทด์ (REPN) ต่อรอบการจำลองแบบ^{[ 100 ]}

สถานการณ์ที่ซับซ้อนนี้ส่งผลให้เกิดเชื้อ HIV หลายสายพันธุ์ในผู้ป่วยที่ติดเชื้อเพียงรายเดียวภายในหนึ่งวัน^{[ 96 ]}ความแปรปรวนนี้จะทวีคูณขึ้นเมื่อเซลล์เดียวติดเชื้อพร้อมกันด้วยเชื้อ HIV สองสายพันธุ์ขึ้นไป เมื่อ เกิด การติดเชื้อพร้อมกันจีโนมของไวรัสรุ่นลูกอาจประกอบด้วยสาย RNA จากสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน จากนั้นไวรัสลูกผสมนี้จะติดเชื้อเซลล์ใหม่และเกิดการจำลองตัวเอง เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ เอนไซม์รีเวอร์สทรานสคริปเทสจะสร้างลำดับ DNA ของไวรัสเรโทรไวรัสที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ ซึ่งเป็นการรวมตัวกันระหว่างจีโนมของพ่อแม่ทั้งสอง โดยการกระโดดไปมาระหว่างแม่แบบ RNA สองแบบที่แตกต่างกัน ^{[ 96 ]}การรวมตัวกันนี้จะเห็นได้ชัดเจนที่สุดเมื่อเกิดขึ้นระหว่างสายพันธุ์ย่อย^{[ 96 ]}

ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในลิง (SIV) ที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันได้ วิวัฒนาการเป็นสายพันธุ์ต่างๆ มากมาย โดยจำแนกตามชนิดของโฮสต์ตามธรรมชาติ สายพันธุ์ SIV ของ ลิงเขียวแอฟริกัน (SIVagm) และลิงโซตี้แมงกาเบย์ (SIVsmm) เชื่อกันว่ามีประวัติการวิวัฒนาการอันยาวนานกับโฮสต์ของพวกมัน โฮสต์เหล่านี้ได้ปรับตัวให้เข้ากับการมีอยู่ของไวรัส^{[ 101 ]}ซึ่งมีอยู่ในระดับสูงในเลือดของโฮสต์ แต่กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันเพียงเล็กน้อย^{[ 102 ]}ไม่ก่อให้เกิดโรคเอดส์ในลิง^{[ 103 ]}และไม่เกิดการกลายพันธุ์และการรวมตัวใหม่อย่างกว้างขวางซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของการติดเชื้อ HIV ในมนุษย์^{[ 104 ]}

ในทางตรงกันข้าม เมื่อสายพันธุ์เหล่านี้ติดเชื้อในสายพันธุ์ที่ยังไม่ปรับตัวเข้ากับ SIV ("เฮเทอโรโลกัส" หรือโฮสต์ที่คล้ายคลึงกัน เช่นลิงแรซัสหรือลิงไซโนโมลัส ) สัตว์เหล่านั้นจะพัฒนาเป็นโรคเอดส์ และไวรัสจะสร้างความหลากหลายทางพันธุกรรมที่คล้ายกับที่พบในการติดเชื้อ HIV ในมนุษย์^{[ 105 ]} SIV ของชิมแปนซี (SIVcpz) ซึ่งเป็นญาติทางพันธุกรรมที่ใกล้เคียงที่สุดของ HIV-1 เกี่ยวข้องกับอัตราการตายที่เพิ่มขึ้นและอาการคล้ายเอดส์ในโฮสต์ตามธรรมชาติ^{[ 106 ]} SIVcpz ดูเหมือนจะถูกส่งต่อมายังประชากรชิมแปนซีและมนุษย์เมื่อไม่นานมานี้ ดังนั้นโฮสต์ของพวกมันจึงยังไม่ปรับตัวเข้ากับไวรัส^{[ 101 ]}ไวรัสนี้ยังสูญเสียการทำงานของ ยีน nefซึ่งมีอยู่ใน SIV ส่วนใหญ่ สำหรับ SIV สายพันธุ์ที่ไม่ก่อโรคnefจะยับยั้งการกระตุ้นเซลล์ T ผ่านเครื่องหมายCD3 หน้าที่ ของNefในรูปแบบที่ไม่ก่อโรคของ SIV คือการลดการแสดงออกของไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบ MHC -1และสัญญาณที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของเซลล์ T ใน HIV-1 และ SIVcpz นั้น nefไม่ยับยั้งการกระตุ้นเซลล์ T และได้สูญเสียหน้าที่นี้ไปแล้ว หากไม่มีหน้าที่นี้ การลดลงของเซลล์ T ก็มีแนวโน้มมากขึ้น ทำให้เกิดภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง^{[ 106 ] [ 107 ]}

มีการระบุกลุ่มของ HIV-1 สามกลุ่มโดยพิจารณาจากความแตกต่างในบริเวณซองหุ้ม ( env ) ได้แก่ M, N และ O ^{[ 108 ]}กลุ่ม M เป็นกลุ่มที่พบมากที่สุดและแบ่งย่อยออกเป็นแปดชนิดย่อย (หรือกลุ่มสายพันธุ์ ) โดยพิจารณาจากจีโนมทั้งหมด ซึ่งมีความแตกต่างกันทางภูมิศาสตร์^{[ 109 ]}ชนิดย่อยที่พบมากที่สุดคือชนิดย่อย B (พบมากในอเมริกาเหนือและยุโรป) ชนิดย่อย A และ D (พบมากในแอฟริกา) และชนิดย่อย C (พบมากในแอฟริกาและเอเชีย) ชนิดย่อยเหล่านี้ก่อให้เกิดกิ่งก้านในแผนภูมิวิวัฒนาการที่แสดงถึงสายพันธุ์ของกลุ่ม M ของ HIV-1 การติดเชื้อร่วมกับชนิดย่อยที่แตกต่างกันทำให้เกิดรูปแบบลูกผสมหมุนเวียน (CRFs) ในปี 2000 ซึ่งเป็นปีสุดท้ายที่มีการวิเคราะห์ความชุกของสายพันธุ์ย่อยทั่วโลก พบว่า 47.2% ของการติดเชื้อทั่วโลกเป็นสายพันธุ์ย่อย C, 26.7% เป็นสายพันธุ์ย่อย A/CRF02_AG, 12.3% เป็นสายพันธุ์ย่อย B, 5.3% เป็นสายพันธุ์ย่อย D, 3.2% เป็น CRF_AE และอีก 5.3% ที่เหลือเป็นสายพันธุ์ย่อยและ CRF อื่นๆ^{[ 110 ]}การวิจัยเกี่ยวกับ HIV-1 ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่สายพันธุ์ย่อย B มีห้องปฏิบัติการเพียงไม่กี่แห่งที่มุ่งเน้นไปที่สายพันธุ์ย่อยอื่นๆ^{[ 111 ]}มีการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ของกลุ่มที่สี่ "P" โดยอิงจากไวรัสที่แยกได้ในปี 2009 ^{[ 112 ] [ 113 ]}สายพันธุ์นี้เห็นได้ชัดว่าได้มาจากSIV ของกอริลลา (SIVgor) ซึ่งแยกได้ครั้งแรกจาก กอริลลาที่ราบต่ำทางตะวันตกในปี 2006 ^{[ 112 ]}

ญาติสนิทที่สุดของ HIV-2 คือ SIVsm ซึ่งเป็นสายพันธุ์ของ SIV ที่พบในผึ้งแมงกาบีสีดำ เนื่องจาก HIV-1 มาจาก SIVcpz และ HIV-2 มาจาก SIVsm ลำดับพันธุกรรมของ HIV-2 จึงมีความคล้ายคลึงกับ HIV-1 เพียงบางส่วน และมีความคล้ายคลึงกับ SIVsm มากกว่า^{[ 114 ] [ 115 ]}

ผู้ติดเชื้อเอชไอวีจำนวนมากไม่ทราบว่าตนเองติดเชื้อไวรัส^{[ 116 ]}ตัวอย่างเช่น ในปี 2544 ประชากรในเมืองที่มีกิจกรรมทางเพศในแอฟริกาน้อยกว่า 1% ได้รับการตรวจ และสัดส่วนนี้ยิ่งต่ำกว่าในประชากรในชนบท^{[ 116 ]}นอกจากนี้ ในปี 2544 มีเพียง 0.5% ของหญิงตั้งครรภ์ที่เข้ารับบริการในสถานพยาบาลในเมืองเท่านั้นที่ได้รับการให้คำปรึกษา ตรวจ หรือได้รับผลการตรวจ^{[ 116 ]}และสัดส่วนนี้ยิ่งต่ำกว่าในสถานพยาบาลในชนบท^{[ 116 ]}เนื่องจากผู้บริจาคอาจไม่ทราบว่าตนเองติดเชื้อเลือดของผู้บริจาคและผลิตภัณฑ์เลือดที่ใช้ในทางการแพทย์และการวิจัยทางการแพทย์จึงได้รับการตรวจคัดกรองเอชไอวีเป็นประจำ^{[ 117 ]}

การทดสอบ HIV-1 ในขั้นต้นจะทำโดยใช้การทดสอบอิมมูโนซอร์เบนต์แบบเชื่อมโยงเอนไซม์ (ELISA) เพื่อตรวจหาแอนติบอดีต่อ HIV-1 ตัวอย่างที่มีผลการทดสอบ ELISA ครั้งแรกเป็นลบจะถือว่า HIV-negative เว้นแต่จะมีการสัมผัสกับคู่ที่ติดเชื้อหรือคู่ที่มีสถานะ HIV ไม่ทราบแน่ชัด ตัวอย่างที่มีผลการทดสอบ ELISA เป็นบวกจะถูกทดสอบซ้ำอีกครั้ง^{[ 118 ]}หากผลการทดสอบซ้ำครั้งใดครั้งหนึ่งเป็นบวก ตัวอย่างนั้นจะถูกรายงานว่าเป็นบวกซ้ำๆ และจะได้รับการทดสอบยืนยันด้วยการทดสอบเสริมที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น (เช่นปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส (PCR) เวสเทิร์นบลอตหรือที่พบได้น้อยกว่าคือ การทดสอบ อิมมูโนฟลูออเรสเซนซ์ (IFA)) เฉพาะตัวอย่างที่เป็นบวกซ้ำๆ ด้วย ELISA และเป็นบวกด้วย IFA หรือ PCR หรือมีปฏิกิริยาด้วยเวสเทิร์นบลอตเท่านั้นที่จะถือว่า HIV-positive และบ่งชี้ว่ามีการติดเชื้อ HIV ตัวอย่างที่มีปฏิกิริยา ELISA ซ้ำๆ อาจให้ผลการตรวจ western blot ที่ไม่แน่ชัด ซึ่งอาจเป็นการตอบสนองของแอนติบอดีต่อ HIV ที่ไม่สมบูรณ์ในผู้ติดเชื้อ หรือปฏิกิริยาที่ไม่จำเพาะในผู้ที่ไม่ติดเชื้อ^{[ 119 ]}

แม้ว่า IFA จะสามารถใช้เพื่อยืนยันการติดเชื้อในกรณีที่คลุมเครือเหล่านี้ได้ แต่การทดสอบนี้ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยทั่วไปแล้ว ควรเก็บตัวอย่างที่สองหลังจากนั้นมากกว่าหนึ่งเดือนและทำการทดสอบซ้ำสำหรับผู้ที่มีผลการทดสอบ Western blot ที่ไม่แน่ชัด แม้ว่าจะหาได้ยากกว่ามากการทดสอบกรดนิวคลีอิก (เช่น วิธีการขยาย RNA ของไวรัสหรือ DNA ของโปรไวรัส) ก็สามารถช่วยในการวินิจฉัยในบางสถานการณ์ได้เช่น กัน ^{[ 118 ]}นอกจากนี้ ตัวอย่างที่ทดสอบเพียงไม่กี่ตัวอย่างอาจให้ผลลัพธ์ที่ไม่แน่ชัดเนื่องจากปริมาณตัวอย่างน้อย ในสถานการณ์เหล่านี้ จะมีการเก็บตัวอย่างที่สองและทำการทดสอบการติดเชื้อ HIV

การตรวจหาเชื้อเอชไอวีในปัจจุบันมีความแม่นยำสูงมาก เมื่อพิจารณาถึงช่วงเวลาที่เชื้อยังไม่ แสดงอาการ การตรวจคัดกรองเพียงครั้งเดียวมีความถูกต้องมากกว่า 99% ^{[ 121 ]}โอกาสที่จะเกิดผลบวกปลอมในการตรวจแบบสองขั้นตอนมาตรฐานคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 1 ใน 250,000 ในประชากรที่มีความเสี่ยงต่ำ^{[ 122 ]}แนะนำให้ตรวจหลังการสัมผัสเชื้อทันที จากนั้นตรวจซ้ำอีกครั้งใน 6 สัปดาห์ 3 เดือน และ 6 เดือน^{[ 123 ]}

คำแนะนำล่าสุดจาก ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกา(CDC) ระบุว่า การตรวจหาเชื้อ HIV ต้องเริ่มต้นด้วยการทดสอบอิมมูโนแอสเซย์ แบบผสมผสานเพื่อตรวจหา แอนติบอดี HIV-1 และ HIV-2 และแอนติเจน p24 ผลลบหมายถึงไม่มีการสัมผัสเชื้อ HIV ในขณะที่ผลบวกจะต้องตามด้วยการทดสอบอิมมูโนแอสเซย์เพื่อแยกแยะแอนติบอดี HIV-1/2 เพื่อตรวจหาแอนติบอดีที่พบ ซึ่งนำไปสู่สถานการณ์ที่เป็นไปได้สี่ประการ:

• 1. HIV-1 (+) และ HIV-2 (−): ตรวจพบแอนติบอดี HIV-1
• 2. HIV-1 (−) และ HIV-2 (+): ตรวจพบแอนติบอดี HIV-2
• 3. HIV-1 (+) และ HIV-2 (+): ตรวจพบแอนติบอดีทั้ง HIV-1 และ HIV-2
• 4. HIV-1 (−) หรือไม่สามารถระบุได้ และ HIV-2 (−): ต้องทำการทดสอบกรดนิวคลีอิก เพื่อตรวจหาการติดเชื้อ HIV-1 ในระยะเฉียบพลันหรือการไม่มีการติดเชื้อ ^{[ 124 ]}

การวิจัยเกี่ยวกับเอชไอวี/เอดส์ ครอบคลุมถึงการวิจัยทางการแพทย์ ทั้งหมด ที่พยายามป้องกัน รักษา หรือบำบัดเอชไอวี/เอดส์ตลอดจนการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับธรรมชาติของเชื้อเอชไอวีในฐานะเชื้อโรคติดต่อ และเอดส์ในฐานะโรคที่เกิดจากเชื้อเอชไอวี

รัฐบาลและสถาบันวิจัยหลายแห่งมีส่วนร่วมในการวิจัยเกี่ยวกับเอชไอวี/เอดส์ การวิจัยนี้รวมถึงการแทรกแซงด้านสุขภาพ เชิงพฤติกรรม เช่น การวิจัยเกี่ยวกับการศึกษาเรื่องเพศและการพัฒนายาเช่น การวิจัยเกี่ยวกับ สาร ฆ่าเชื้อจุลินทรีย์สำหรับโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์วัคซีนเอชไอวีและยาต้านไวรัส [ ^{125 ] สาขา}การวิจัยทางการแพทย์อื่นๆ ได้แก่ หัวข้อการป้องกันก่อนการสัมผัสเชื้อการป้องกันหลังการสัมผัสเชื้อการขลิบและ ผลกระทบของการแก่ ชรา อย่างรวดเร็ว

การจัดการโรคเอชไอวี/เอดส์โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการใช้ยาต้านไวรัส หลายชนิด ในหลายส่วนของโลก เอชไอวีได้กลายเป็นโรคเรื้อรัง โดยการลุกลามไปสู่โรคเอดส์นั้นพบได้ยากขึ้นเรื่อยๆ เอชไอวีมีอัตราการแพร่พันธุ์พื้นฐาน โดยประมาณ ( ) อยู่ที่ 2–5 ซึ่งหมายความว่าโดยเฉลี่ยแล้วผู้ติดเชื้อเอชไอวีจะแพร่เชื้อไปยังผู้อื่นประมาณ 2–5 คน^{[ 126 ]}${\displaystyle R_{0}}$

ภาวะแฝงของ HIVและแหล่งสะสมไวรัส ที่เกิดขึ้น ในเซลล์ CD4 ⁺ T เซลล์เดนดริติก และแมโครฟาจ เป็นอุปสรรคสำคัญต่อการกำจัดไวรัส^{[ 19 ] [ 127 ]}

แม้ว่าเชื้อ HIV จะมีความรุนแรงสูง แต่การแพร่เชื้อผ่านทางเพศสัมพันธ์จะไม่เกิดขึ้นเมื่อผู้ติดเชื้อ HIV มีปริมาณไวรัสในเลือด ต่ำจนตรวจไม่พบอย่างต่อเนื่อง (<50 copies/ml) เนื่องจากการรักษาด้วยยาต้านไวรัส แนวคิดนี้ได้รับการเสนอครั้งแรกโดยคณะกรรมการสหพันธ์สวิสเพื่อโรคเอดส์/เอชไอวีในปี 2551 ในสิ่งที่เรียกว่าแถลงการณ์สวิส [ ^{128 ] [ 129 ] แม้ว่า}ในตอนแรกจะเป็นที่ถกเถียงกัน แต่การศึกษาในภายหลังได้ยืนยันแล้วว่าความเสี่ยงในการแพร่เชื้อ HIV ผ่านทางเพศสัมพันธ์นั้นแทบจะเป็นศูนย์เมื่อผู้ติดเชื้อ HIV มีปริมาณไวรัสในเลือดต่ำจนตรวจไม่พบอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นแนวคิดที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันว่า U=U หรือ "ตรวจไม่พบ = แพร่เชื้อไม่ได้" ^{[ 130 ] [ 131 ]}

การศึกษาที่ยืนยันหลักการ U=U ได้แก่ Opposites Attract ^{[ 132 ]} PARTNER 1 ^{[ 133 ]} PARTNER 2 ^{[ 5 ] [ 134 ]} (ซึ่งเน้นที่คู่รักชาย-ชาย) ^{[ 135 ]}และHPTN052 ^{[ 136 ]} (ซึ่งเน้นที่คู่รักต่างเพศ) ^{[ 135 ]}การศึกษาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับคู่รักที่ฝ่ายหนึ่งติดเชื้อ HIV และอีกฝ่ายไม่ติดเชื้อ HIV และมีการตรวจหาเชื้อ HIV เป็นประจำ ในการศึกษาทั้งสี่ครั้งนี้ มีคู่รักเข้าร่วมทั้งหมด 4,097 คู่จากสี่ทวีป รายงานการมีเพศสัมพันธ์โดยไม่ใช้ถุงยางอนามัย 151,880 ครั้ง โดยไม่มีการแพร่เชื้อ HIV ที่เชื่อมโยงทางสายพันธุ์เมื่อฝ่ายที่ติดเชื้อมีปริมาณไวรัสที่ตรวจไม่พบ^{[ 137 ]}จากการค้นพบเหล่านี้ แถลงการณ์ฉันทามติ U=U ที่สนับสนุนการใช้คำว่า 'ความเสี่ยงเป็นศูนย์' ได้รับการรับรองจากบุคคลและองค์กรจำนวนมาก รวมถึงCDCสมาคมเอชไอวีแห่งอังกฤษและวารสารการแพทย์The Lancet ^{[ 138 ]}

นอกจากนี้ การกระตุ้นการทำงานของไวรัสเริมชนิดที่ 2 (HSV-2) ในผู้ที่เป็นเริมที่อวัยวะเพศมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของ เซลล์ CD4 ^{+ T ที่อุดมไปด้วย} CCR-5และเซลล์เดนดริติกอักเสบในชั้นหนังแท้ของผิวหนังบริเวณอวัยวะเพศที่เป็นแผล ซึ่งยังคงอยู่แม้หลังจากแผลหายแล้ว ความชอบของเชื้อ HIV ต่อเซลล์ CCR-5 บวกมีส่วนทำให้ความเสี่ยงในการติดเชื้อ HIV ในผู้ที่เป็นเริมที่อวัยวะเพศเพิ่มขึ้นสองถึงสามเท่า ที่น่าสังเกตคือ การใช้ยาต้านไวรัสทุกวัน เช่นอะไซโคลเวียร์ไม่ได้ลดการอักเสบหลังการกระตุ้นการทำงานที่ไม่แสดงอาการ และดังนั้นจึงไม่ได้ลดความเสี่ยงในการติดเชื้อ HIV ^{[ 139 ] [ 140 ]}

เชื่อกันว่าทั้ง HIV-1 และ HIV-2 มีต้นกำเนิดมาจากลิง ที่ไม่ใช่มนุษย์ ในแอฟริกาตะวันตกตอนกลาง และเชื่อกันว่าได้แพร่มาสู่มนุษย์ (กระบวนการที่เรียกว่าโรคติดต่อจากสัตว์สู่คน ) ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ^{[ 141 ] [ 142 ]}

ดูเหมือนว่า HIV-1 จะมีต้นกำเนิดในแคเมรูน ตอนใต้ ผ่านวิวัฒนาการของ SIVcpz ซึ่งเป็น ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในลิง (SIV) ที่ติดเชื้อในลิงชิมแปนซี ป่า (HIV-1 สืบเชื้อสายมาจาก SIVcpz ที่ระบาดในลิงชิมแปนซีสายพันธุ์ย่อยPan troglodytes troglodytes ) ^{[ 143 ] [ 144 ]}ญาติที่ใกล้เคียงที่สุดของ HIV-2 คือ SIVsmm ซึ่งเป็นไวรัสของลิงโซตี้แมงกาเบย์ ( Cercocebus atys atys ) ซึ่งเป็นลิงโลกเก่าที่อาศัยอยู่ในชายฝั่งแอฟริกาตะวันตก (จากเซเนกัล ตอนใต้ไปจนถึง โกตดิวัวร์ตะวันตก) ^{[ 21 ]}ลิงโลกใหม่เช่นลิงนกฮูกมีความต้านทานต่อการติดเชื้อ HIV-1 อาจเป็นเพราะการหลอมรวมทางพันธุกรรมของยีนต้านทานไวรัสสองยีน^{[ 145 ]}

เชื่อกันว่า HIV-1 ได้ข้ามกำแพงสายพันธุ์อย่างน้อยสามครั้ง ทำให้เกิดไวรัสสามกลุ่ม ได้แก่ M, N และ O ^{[ 146 ]}

มีหลักฐานว่ามนุษย์ที่มีส่วนร่วมใน กิจกรรม เกี่ยวกับเนื้อสัตว์ป่าไม่ว่าจะเป็นนักล่าหรือผู้ขายเนื้อสัตว์ป่า มักจะติดเชื้อ SIV ^{[ 147 ]}อย่างไรก็ตาม SIV เป็นไวรัสที่อ่อนแอ และโดยทั่วไปแล้วระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์จะยับยั้งมันได้ภายในไม่กี่สัปดาห์หลังจากการติดเชื้อ เชื่อกันว่าจำเป็นต้องมีการแพร่เชื้อไวรัสจากบุคคลหนึ่งไปยังอีกบุคคลหนึ่งหลายครั้งติดต่อกันอย่างรวดเร็วเพื่อให้ไวรัสมีเวลาเพียงพอที่จะกลายพันธุ์เป็น HIV ^{[ 148 ]}นอกจากนี้ เนื่องจากอัตราการแพร่เชื้อจากคนสู่คนค่อนข้างต่ำ ไวรัสจึงสามารถแพร่กระจายไปทั่วประชากรได้ก็ต่อเมื่อมีช่องทางการแพร่เชื้อที่มีความเสี่ยงสูงอย่างน้อยหนึ่งช่องทาง ซึ่งเชื่อกันว่าไม่มีอยู่ในแอฟริกาก่อนศตวรรษที่ 20

ช่องทางการแพร่เชื้อที่มีความเสี่ยงสูงที่เสนอไว้โดยเฉพาะ ซึ่งทำให้ไวรัสสามารถปรับตัวเข้ากับมนุษย์และแพร่กระจายไปทั่วสังคมนั้น ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาที่เสนอของการแพร่เชื้อจากสัตว์สู่มนุษย์ การศึกษาทางพันธุกรรมของไวรัสชี้ให้เห็นว่าบรรพบุรุษร่วมที่ใกล้ที่สุดของกลุ่ม HIV-1 M มีอายุย้อนไปถึงประมาณปี 1910 ^{[ 149 ]}ผู้สนับสนุนการกำหนดอายุนี้เชื่อมโยงการระบาดของ HIV กับการเกิดขึ้นของลัทธิล่าอาณานิคม และการเติบโตของเมืองอาณานิคมขนาดใหญ่ในแอฟริกา ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางสังคม รวมถึงรูปแบบการติดต่อทางเพศ ที่แตกต่างกัน (โดยเฉพาะการมีคู่ครองหลายคนพร้อมกัน) การแพร่กระจายของการค้าประเวณีและความถี่สูงของ โรค แผลที่อวัยวะเพศ (เช่นโรคซิฟิลิส ) ในเมืองอาณานิคมที่เพิ่งก่อตั้งขึ้น^{[ 150 ]}แม้ว่าอัตราการแพร่เชื้อ HIV ระหว่างการมีเพศสัมพันธ์ทางช่องคลอดโดยทั่วไปจะต่ำ แต่จะเพิ่มขึ้นหลายเท่าหากคู่ครองคนใดคนหนึ่งมีโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ที่ทำให้เกิดแผลที่อวัยวะเพศ เมืองอาณานิคมในช่วงต้นทศวรรษ 1900 โดดเด่นในเรื่องอัตราการค้าประเวณีและแผลที่อวัยวะเพศที่สูงมาก โดยในปี 1928 เชื่อกันว่าผู้หญิงที่อาศัยอยู่ในเลโอโปลด์วิลล์ตะวันออก (ปัจจุบันคือคินชาซา) มากถึง 45% มีส่วนเกี่ยวข้องกับการค้าประเวณี และในปี 1933 ประชากรประมาณ 15% ของเมืองเดียวกันนี้ติดเชื้อซิฟิลิสชนิดใดชนิดหนึ่ง^{[ 150 ]}

กรณีการติดเชื้อ HIV ในมนุษย์ที่ได้รับการบันทึกไว้อย่างดีครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1959 ในคองโกของเบลเยียม^{[ 151 ]}ไวรัสอาจมีอยู่ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ช่วงกลางถึงปลายทศวรรษ 1960 เนื่องจากชายอายุ 16 ปีชื่อโรเบิร์ต เรย์ฟอร์ดมีอาการในปี 1966 และเสียชีวิตในปี 1969 ^{[ 152 ]}

สมมติฐานทางเลือกและที่น่าจะเสริมกันชี้ให้เห็นถึงการใช้แนวปฏิบัติทางการแพทย์ที่ไม่ปลอดภัยอย่างแพร่หลายในแอฟริกาในช่วงหลายปีหลังสงครามโลกครั้งที่สอง เช่น การนำเข็มฉีดยาแบบใช้ครั้งเดียวทิ้งกลับมาใช้ซ้ำโดยไม่ผ่านการฆ่าเชื้อในระหว่างการรณรงค์ฉีดวัคซีน การให้ยาปฏิชีวนะ และการรักษาโรคมาลาเรีย^{[ 148 ] [ 153 ] [ 154 ]}การวิจัยเกี่ยวกับช่วงเวลาของบรรพบุรุษร่วมที่ใกล้ที่สุดสำหรับกลุ่ม HIV-1 M และ O รวมถึงกลุ่ม HIV-2 A และ B บ่งชี้ว่า SIV ได้ก่อให้เกิดสายพันธุ์ HIV ที่สามารถแพร่กระจายได้ตลอดศตวรรษที่ 20 ^{[ 155 ]}ช่วงเวลาที่กระจัดกระจายของการแพร่กระจายเหล่านี้ไปยังมนุษย์บ่งบอกว่าไม่จำเป็นต้องมีปัจจัยภายนอกเพียงอย่างเดียวเพื่ออธิบายการแพร่กระจายของ HIV ข้ามสายพันธุ์ ข้อสังเกตนี้สอดคล้องกับมุมมองที่แพร่หลายทั้งสองประการเกี่ยวกับต้นกำเนิดของการระบาดของ HIV ได้แก่ การแพร่กระจายของ SIV ไปสู่มนุษย์ในระหว่างการฆ่าหรือการชำแหละลิงที่ติดเชื้อ และการขยายตัวของเมืองในแอฟริกาใต้ทะเลทรายซาฮาราในยุคอาณานิคม^{[ 155 ]}

Françoise Barré-Sinoussi , Robert GalloและLuc Montagnierผู้ร่วมค้นพบเชื้อ HIV

ข่าวเรื่องแรกเกี่ยวกับ "โรคแปลกใหม่" ปรากฏขึ้นเมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม พ.ศ. 2524 ในหนังสือพิมพ์เกย์New York Native ^{[ 156 ]}

โรคเอดส์ได้รับการสังเกตทางคลินิกครั้งแรกในปี 1981 ในสหรัฐอเมริกา^{[ 157 ]}กรณีแรกๆ เป็นกลุ่มผู้ใช้ยาเสพติดแบบฉีดและชายรักร่วมเพศที่ไม่มีสาเหตุของภูมิคุ้มกันบกพร่องที่ทราบแน่ชัด ซึ่งแสดงอาการของ โรคปอดบวมจากเชื้อ Pneumocystis (PCP หรือ PJP ซึ่งคำหลังนี้ยอมรับว่าเชื้อก่อโรคในปัจจุบันเรียกว่าPneumocystis jirovecii ) ซึ่งเป็นการติดเชื้อฉวยโอกาสที่หายากและทราบกันว่าเกิดขึ้นในผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันบกพร่องอย่างมาก^{[ 158 ]}หลังจากนั้นไม่นาน นักวิจัยที่โรงเรียนแพทย์ NYUได้ศึกษาชายรักร่วมเพศที่พัฒนามะเร็งผิวหนังที่หายากก่อนหน้านี้ที่เรียกว่าKaposi's sarcoma (KS) ^{[ 159 ] [ 160 ]} มีกรณีของ PJP และ KS เกิดขึ้นอีกมากมาย ทำให้ ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกา(CDC) ตื่นตัว และมีการจัดตั้งคณะทำงานของ CDC เพื่อติดตามการระบาด^{[ 161 ]}เชื่อกันว่ากรณีโรคเอดส์ที่ได้รับการอธิบายย้อนหลังครั้งแรกสุดนั้นเกิดขึ้นในนอร์เวย์ตั้งแต่ปี 1966 ^{[ 162 ]}

ในตอนเริ่มต้น CDC ยังไม่มีชื่ออย่างเป็นทางการสำหรับโรคนี้ มักจะอ้างถึงโรคนี้โดยใช้ชื่อโรคที่เกี่ยวข้อง เช่น โรค ต่อมน้ำเหลืองโตซึ่งเป็นชื่อที่ผู้ค้นพบเชื้อ HIV ตั้งชื่อไวรัสในตอนแรก^{[ 163 ] [ 164 ]}พวกเขายังใช้ชื่อKaposi's Sarcoma and Opportunistic Infectionsซึ่งเป็นชื่อที่คณะทำงานถูกตั้งขึ้นในปี 1981 ^{[ 165 ]}ในสื่อทั่วไปมีการใช้ คำว่า GRIDซึ่งย่อมาจากgay-related immune deficiency ^{[ 166 ]} CDC ในการค้นหาชื่อและพิจารณาชุมชนที่ติดเชื้อ ได้บัญญัติศัพท์ว่า "โรค 4H" เนื่องจากดูเหมือนว่าจะเจาะจงไปที่กลุ่มคนรักร่วมเพศ ผู้ใช้เฮโรอีน ผู้ป่วยโรคฮีโมฟีเลียและชาวเฮติ^{[ 167 ] [ 168 ]}อย่างไรก็ตาม หลังจากพบว่าโรคเอดส์ไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะในกลุ่มคนรักร่วมเพศ [ ^{165 ] จึง}ตระหนักว่าคำว่า GRID นั้นทำให้เข้าใจผิด และจึง ได้นำ คำว่า AIDSมาใช้ในการประชุมเมื่อเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2525 ^{[ 169 ]}ภายในเดือนกันยายน พ.ศ. 2525 CDC จึงเริ่มใช้ชื่อ AIDS ^{[ 170 ]}

ในปี 1983 กลุ่มวิจัยสองกลุ่มที่แยกจากกัน นำโดยRobert Gallo ชาวอเมริกัน และFrançoise Barré-SinoussiและLuc Montagnier นักวิจัยชาวฝรั่งเศส ได้ประกาศอย่างอิสระว่าไวรัสเรโทรชนิดใหม่อาจติดเชื้อในผู้ป่วยเอดส์ และตีพิมพ์ผลการค้นพบของพวกเขาในวารสารScienceฉบับ เดียวกัน ^{[ 171 ] [ 164 ] [ 172 ]} Gallo อ้างว่าไวรัสที่กลุ่มของเขาแยกได้จากผู้ป่วยเอดส์มีรูปร่าง คล้ายกับ ไวรัส T-lymphotropic ของมนุษย์ (HTLV) อื่นๆ ที่กลุ่มของเขาเป็นกลุ่มแรกที่แยกได้ Gallo ยอมรับในปี 1987 ว่าไวรัสที่เขาอ้างว่าค้นพบในปี 1984 นั้น แท้จริงแล้วเป็นไวรัสที่ส่งมาจากฝรั่งเศสเมื่อปีก่อนหน้า^{[ 173 ]}กลุ่มของ Gallo เรียกไวรัสที่แยกได้ใหม่นี้ว่า HTLV-III กลุ่มของ Montagnier แยกไวรัสได้จากผู้ป่วยที่มีอาการบวมของต่อมน้ำเหลืองที่คอและอ่อนเพลียซึ่งเป็นสองอาการคลาสสิกของการติดเชื้อ HIV ระยะแรก ขัดแย้งกับรายงานจากกลุ่มของ Gallo, Montagnier และเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นว่าโปรตีนหลักของไวรัสนี้มีความแตกต่างทางภูมิคุ้มกันจาก HTLV-I กลุ่มของ Montagnier ตั้งชื่อไวรัสที่แยกได้ว่า lymphadenopathy-associated virus (LAV) ^{[ 161 ]}เนื่องจากไวรัสทั้งสองชนิดนี้เป็นชนิดเดียวกัน ในปี 1986 LAV และ HTLV-III จึงถูกเปลี่ยนชื่อเป็น HIV ^{[ 174 ]}

อีกกลุ่มหนึ่งที่ทำงานในช่วงเวลาเดียวกันกับกลุ่มของ Montagnier และ Gallo คือกลุ่มของJay A. Levyที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโกเขาค้นพบไวรัสเอดส์โดยอิสระในปี 1983 และตั้งชื่อว่าไวรัสเรโทรไวรัสที่เกี่ยวข้องกับเอดส์ (ARV) ^{[ 175 ]}ไวรัสนี้แตกต่างจากไวรัสที่รายงานโดยกลุ่มของ Montagnier และ Gallo อย่างมาก สายพันธุ์ ARV แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของเชื้อ HIV เป็นครั้งแรก และหลายสายพันธุ์ยังคงเป็นตัวอย่างคลาสสิกของไวรัสเอดส์ที่พบในสหรัฐอเมริกา^{[ 176 ]}

• ยาต้านไวรัส
• การค้นพบและการพัฒนาสารยับยั้งเอนไซม์โปรตีเอสของไวรัสเอชไอวี
• การปฏิเสธเชื้อเอชไอวี/เอดส์
• HIVToolbox
• วันเอดส์โลก
• โรนัลด์ เรแกนและโรคเอดส์