فيروس العوز المناعي البشري

فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) هو أحد أعضاء جنس الفيروسات البطيئة (Lentivirus) ، [15] وهو جزء من عائلة الفيروسات القهقرية (Retroviridae). [16] تشترك الفيروسات البطيئة في العديد من الخصائص المورفولوجية والبيولوجية . ^{تُصاب العديد من} الأنواع بالفيروسات البطيئة ، ^{والتي تتميز بتسببها} في أمراض طويلة الأمد ذات فترة حضانة طويلة . ^{[ 17 ]} تنتقل الفيروسات البطيئة كفيروسات RNA مغلفة أحادية السلسلة موجبة الاتجاه . عند دخولها الخلية المستهدفة، يتم تحويل جينوم RNA الفيروسي (نسخه عكسيًا) إلى DNA مزدوج السلسلة بواسطة إنزيم مشفر فيروسيًا، وهو إنزيم النسخ العكسي ، والذي يُنقل مع الجينوم الفيروسي في جسيم الفيروس. ثم يتم استيراد DNA الفيروسي الناتج إلى نواة الخلية ودمجه في DNA الخلوي بواسطة إنزيم مشفر فيروسيًا، وهو إنزيم الإنتغراز ، وعوامل مساعدة من الخلية المضيفة . ^{[ ١٨ ]} بمجرد اندماج الفيروس، قد يصبح كامنًا ، مما يسمح له ولخلية العائل بتجنب اكتشافه من قبل الجهاز المناعي لفترة غير محددة. ^{[ ١٩ ]} يمكن للفيروس أن يبقى خاملًا في جسم الإنسان لمدة تصل إلى عشر سنوات بعد الإصابة الأولية؛ وخلال هذه الفترة لا يُسبب الفيروس أي أعراض. ​​بدلاً من ذلك، قد يتم نسخ الحمض النووي الفيروسي المندمج ، مما ينتج عنه جينومات RNA جديدة وبروتينات فيروسية، باستخدام موارد خلية العائل، والتي يتم تغليفها وإطلاقها من الخلية كجسيمات فيروسية جديدة تبدأ دورة التكاثر من جديد.

تم تحديد نوعين من فيروس نقص المناعة البشرية: فيروس نقص المناعة البشرية-1 وفيروس نقص المناعة البشرية-2. فيروس نقص المناعة البشرية-1 هو الفيروس الذي تم اكتشافه في البداية، وكان يُعرف سابقًا باسم الفيروس المرتبط بتضخم الغدد الليمفاوية (LAV) وفيروس اللمفاوي التائي البشري 3 (HTLV-III). يُعد فيروس نقص المناعة البشرية-1 أكثر ضراوة وقدرةً على العدوى من فيروس نقص المناعة البشرية-2، ^{[ 20 ]} وهو السبب الرئيسي لمعظم الإصابات بفيروس نقص المناعة البشرية على مستوى العالم. انخفاض قدرة فيروس نقص المناعة البشرية-2 على العدوى، مقارنةً بفيروس نقص المناعة البشرية-1، يعني أن عددًا أقل من الأشخاص المعرضين لفيروس نقص المناعة البشرية-2 سيصابون بالعدوى في كل مرة يتعرضون فيها له. نظرًا لقدرته المحدودة نسبيًا على الانتقال، فإن فيروس نقص المناعة البشرية-2 يقتصر انتشاره إلى حد كبير على غرب إفريقيا . ^{[ 21 ]}

حصل كل من فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) وفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني (HIV-2 ) على تصنيف إضافي وفقًا للجنة الدولية لتصنيف الفيروسات ، وقد تمت الموافقة على هذا التغيير في عام 2020، ليصبحا من الأنواع المسماة " Lentivirus humimdef1 " و" Lentivirus humimdef2 " لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول وفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني على التوالي. ^{[ 22 ]}

يتشابه فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) في بنيته مع الفيروسات القهقرية الأخرى. وهو كروي الشكل تقريبًا ^{[ 23 ]} بقطر يبلغ حوالي 120 نانومتر ، أي أصغر بنحو 100,000 مرة من حجم خلية الدم الحمراء . ^{[ 24 ]} ويتكون من نسختين من الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة موجب الاتجاه، والذي يشفر الجينات التسعة للفيروس، محاطًا بغلاف بيضاوي الشكل يتكون من 2000 نسخة من البروتين الفيروسي p24 . ^{[ 25 ]} ويرتبط الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة ارتباطًا وثيقًا ببروتينات الغلاف النووي، p7، والإنزيمات اللازمة لتكوين الفيروس، مثل إنزيم النسخ العكسي ، والبروتياز ، والريبونوكلياز، والإنزيم المدمج . وتحيط مادة مكونة من البروتين الفيروسي p17 بالغلاف، مما يضمن سلامة جسيم الفيروس. ^{[ 25 ]}  

يُحاط هذا بدوره بالغلاف الفيروسي ، الذي يتكون من طبقة ثنائية من الدهون مأخوذة من غشاء الخلية المضيفة البشرية عند انفصال جسيم الفيروس حديث التكوين عن الخلية. يحتوي الغلاف الفيروسي على بروتينات من الخلية المضيفة وعدد قليل نسبيًا من نسخ بروتين غلاف فيروس نقص المناعة البشرية، ^{[ 25 ]} والذي يتكون من غطاء مصنوع من ثلاث جزيئات تُعرف باسم البروتين السكري (gp) 120 ، وساق يتكون من ثلاث جزيئات gp41 تُثبّت البنية في الغلاف الفيروسي. ^{[ 26 ] [ 27 ]} يسمح بروتين الغلاف، المُشفّر بواسطة جين env الخاص بفيروس نقص المناعة البشرية ، للفيروس بالالتصاق بالخلايا المستهدفة ودمج الغلاف الفيروسي مع غشاء الخلية المستهدفة ، مما يؤدي إلى إطلاق محتويات الفيروس داخل الخلية وبدء دورة العدوى. ^{[ 26 ]}

يُعدّ بروتين الغلاف، باعتباره البروتين الفيروسي الوحيد على سطح الفيروس، هدفًا رئيسيًا لجهود تطوير لقاح فيروس نقص المناعة البشرية . ^{[ 28 ]} أكثر من نصف كتلة بروتين الغلاف الثلاثي عبارة عن سكريات مرتبطة بالنيتروجين . تتميز هذه السكريات بكثافة عالية لأنها تحمي البروتين الفيروسي الأساسي من تحييده بواسطة الأجسام المضادة. يُعدّ هذا البروتين من أكثر الجزيئات المعروفة كثافةً في التغليف السكري، وتكفي كثافته العالية لمنع عملية النضج الطبيعية للسكريات أثناء تكوينها الحيوي في الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي. ^{[ 29 ] [ 30 ]} لذلك، فإن غالبية السكريات تبقى في حالة سكريات "عالية المانوز" غير ناضجة، وهي غير موجودة عادةً على البروتينات السكرية البشرية المُفرزة أو الموجودة على سطح الخلية. ^{[ 31 ]} تعني المعالجة غير العادية والكثافة العالية أن جميع الأجسام المضادة المحايدة واسعة النطاق التي تم تحديدها حتى الآن (من مجموعة فرعية من المرضى الذين أصيبوا بالعدوى لعدة أشهر إلى سنوات) ترتبط بهذه السكريات الموجودة على الغلاف، أو أنها مُكيَّفة للتعامل معها. ^{[ 32 ]}

تم تحديد البنية الجزيئية للبروتين الشوكي الفيروسي باستخدام تقنية علم البلورات بالأشعة السينية ^{[ 33 ]} والمجهر الإلكتروني فائق البرودة ^{[ 34 ]} . وقد أُتيحت هذه التطورات في علم الأحياء البنيوي بفضل تطوير أشكال مُعاد تركيبها مستقرة من البروتين الشوكي الفيروسي، وذلك عن طريق إدخال رابطة ثنائية الكبريتيد بين الوحدات الفرعية وطفرة استبدال الإيزولوسين بالبرولين ( استبدال جذري لحمض أميني ) في gp41 ^{[ 35 ]} . لا تُعيد مُركبات SOSIP الثلاثية إنتاج الخصائص المُستضدية للبروتين الشوكي الفيروسي الأصلي فحسب، بل تُظهر أيضًا نفس درجة السكريات غير الناضجة الموجودة على الفيروس الأصلي ^{[ 36 ]} . تُعد البروتينات الشوكية الفيروسية الثلاثية المُعاد تركيبها مرشحة واعدة للقاحات، حيث تُظهر عددًا أقل من الحواتم غير المُعادلة مقارنةً ببروتين gp120 الأحادي المُعاد تركيبه، والذي يعمل على تثبيط الاستجابة المناعية للحواتم المستهدفة ^{[ 37 ] .}

يتكون جينوم الحمض النووي الريبوزي (RNA) من سبعة معالم هيكلية على الأقل ( LTR ، TAR ، RRE ، PE، SLIP، CRS، وINS)، وتسعة جينات ( gag ، pol ، env ، tat ، rev ، nef ، vif ، vpr ، vpu ، وأحيانًا جين عاشر tev ، وهو عبارة عن اندماج بين tat و env و rev )، تُشفّر 19 بروتينًا. ثلاثة من هذه الجينات، gag و pol و env ، تحتوي على المعلومات اللازمة لتكوين البروتينات الهيكلية لجزيئات الفيروس الجديدة. ^{[ 25 ]} على سبيل المثال، يُشفّر الجين env بروتينًا يُسمى gp160، والذي يُقطع إلى قسمين بواسطة بروتياز خلوي لتكوين gp120 وgp41. أما الجينات الستة المتبقية، وهي tat و rev و nef و vif و vpr و vpu (أو vpx في حالة فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني)، فهي جينات تنظيمية لبروتينات تتحكم في قدرة فيروس نقص المناعة البشرية على إصابة الخلايا، أو إنتاج نسخ جديدة من الفيروس (التكاثر)، أو التسبب في المرض. ^{[ 25 ]}

يُعدّ بروتينا tat (p16 وp14) منشطين نسخيين لمُحفِّز LTR، حيث يعملان عن طريق الارتباط بعنصر TAR RNA. وقد يُعالَج TAR أيضًا إلى microRNAs التي تُنظِّم جينات موت الخلايا المبرمج ERCC1 و IER3 . ^{[ 38 ] [ 39 ]} يُشارك بروتين rev (p19) في نقل RNAs بين النواة والسيتوبلازم عن طريق الارتباط بعنصر RRE RNA. يمنع بروتين vif (p23) عمل APOBEC3G (بروتين خلوي يُزيل مجموعة الأمين من السيتيدين ليُحوِّله إلى يوريدين في الحمض النووي الفيروسي أحادي السلسلة و/أو يُعيق النسخ العكسي ^{[ 40 ]} ). يُوقف بروتين vpr (p14) انقسام الخلية في المرحلة G2/M . يُقلِّل بروتين nef (p27) من تنظيم CD4 (المستقبل الفيروسي الرئيسي)، بالإضافة إلى جزيئات MHC من الفئتين الأولى والثانية . ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

يتفاعل بروتين Nef أيضًا مع نطاقات SH3 . يؤثر بروتين vpu (p16) على إطلاق جزيئات فيروسية جديدة من الخلايا المصابة. ^{[ 25 ]} تحتوي نهايات كل خيط من الحمض النووي الريبي لفيروس نقص المناعة البشرية على تسلسل من الحمض النووي الريبي يُسمى التكرار الطرفي الطويل (LTR). تعمل مناطق في LTR كمفاتيح للتحكم في إنتاج فيروسات جديدة، ويمكن تنشيطها بواسطة بروتينات من فيروس نقص المناعة البشرية أو الخلية المضيفة. يشارك عنصر Psi في تغليف الجينوم الفيروسي، ويتعرف عليه بروتينا gag و rev . عنصر SLIP (TTTTTT) يشارك في إزاحة الإطار في إطار قراءة gag - pol المطلوب لجعل pol وظيفيًا . ^{[ 25 ]}

يشير مصطلح "التوجه الفيروسي" إلى أنواع الخلايا التي يصيبها الفيروس. يمكن لفيروس نقص المناعة البشرية (HIV) أن يصيب مجموعة متنوعة من الخلايا المناعية، مثل الخلايا التائية المساعدة (CD4 ⁺⁾ ، والبلعميات ، والخلايا الدبقية الصغيرة . يتم دخول فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) إلى البلعميات والخلايا التائية المساعدة (CD4 ⁺ ) من خلال تفاعل البروتينات السكرية الموجودة على غلاف الفيروس (gp120) مع جزيء CD4 على غشاء الخلايا المستهدفة، وكذلك مع المستقبلات المساعدة للكيموكينات . ^{[ 26 ] [ 44 ]}

تستخدم سلالات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) المحبة للخلايا البلعمية (M-tropic)، أو السلالات غير المحفزة لتكوين الخلايا العملاقة (NSI؛ والتي تُسمى الآن فيروسات R5 ^{[ 45 ]} )، مستقبل الكيموكين بيتا ، CCR5 ، للدخول إلى الخلية، وبالتالي فهي قادرة على التكاثر في كل من الخلايا البلعمية وخلايا CD4 ⁺ T. ^{[ 46 ]} يُستخدم هذا المستقبل المساعد CCR5 من قِبل جميع عزلات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول الأولية تقريبًا، بغض النظر عن النمط الجيني الفرعي للفيروس. في الواقع، تلعب الخلايا البلعمية دورًا رئيسيًا في العديد من الجوانب الحاسمة لعدوى فيروس نقص المناعة البشرية. ويبدو أنها أول الخلايا التي يُصاب بها الفيروس، وربما تكون مصدر إنتاجه عندما تنخفض أعداد خلايا CD4 ⁺ لدى المريض. تُعد الخلايا البلعمية والخلايا الدبقية الصغيرة هي الخلايا التي يُصاب بها فيروس نقص المناعة البشرية في الجهاز العصبي المركزي . في اللوزتين واللحمية لدى المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية، تندمج الخلايا البلعمية لتكوين خلايا عملاقة متعددة النوى تُنتج كميات هائلة من الفيروس.

تتكاثر سلالات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) المحبة للخلايا التائية، أو السلالات المحفزة لتكوين الخلايا العملاقة متعددة النوى (SI؛ والتي تُسمى الآن فيروسات X4 ^{[ 45 ]} )، في الخلايا التائية المساعدة CD4 ⁺ الأولية وكذلك في البلاعم، وتستخدم مستقبل الكيموكين ألفا ، CXCR4 ، للدخول. ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]}

يُعتقد أن سلالات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول ثنائية التوجه هي سلالات انتقالية من فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول، وبالتالي فهي قادرة على استخدام كل من CCR5 و CXCR4 كمستقبلات مشتركة لدخول الفيروس.

يُثبّط الكيموكين ألفا SDF-1 ، وهو ربيطة لمستقبل CXCR4، تكاثر عزلات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) ذات التوجه التائي. ويتم ذلك عن طريق خفض مستوى التعبير عن CXCR4 على سطح الخلايا المستهدفة للفيروس. تُسمى عزلات فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) ذات التوجه البلعمي (M) التي تستخدم مستقبل CCR5 فقط بـ R5؛ وتلك التي تستخدم CXCR4 فقط بـ X4، وتلك التي تستخدم كليهما بـ X4R5. مع ذلك، لا يُفسر استخدام المستقبلات المساعدة وحده التوجه الفيروسي، إذ لا تستطيع جميع فيروسات R5 استخدام CCR5 على البلاعم لإحداث عدوى منتجة ^{[ 46 ]} ، كما يمكن لفيروس نقص المناعة البشرية أن يُصيب نوعًا فرعيًا من الخلايا التغصنية النخاعية ^{[ 49 ]} ، والتي يُحتمل أن تُشكل خزانًا يُحافظ على العدوى عندما ينخفض ​​عدد الخلايا التائية المساعدة CD4 ^{+ إلى مستويات منخفضة للغاية.}

بعض الأشخاص لديهم مقاومة لسلالات معينة من فيروس نقص المناعة البشرية. ^{[ 50 ]} على سبيل المثال، الأشخاص الذين لديهم طفرة CCR5-Δ32 مقاومون للعدوى بفيروس R5، حيث أن الطفرة تجعل فيروس نقص المناعة البشرية غير قادر على الارتباط بهذا المستقبل المساعد، مما يقلل من قدرته على إصابة الخلايا المستهدفة.

يُعدّ الاتصال الجنسي الطريقة الرئيسية لانتقال فيروس نقص المناعة البشرية. يتواجد كل من فيروسي X4 وR5 في السائل المنوي ، مما يُتيح انتقال الفيروس من الرجل إلى شريكته الجنسية . بعد ذلك، يُمكن للفيروسات أن تُصيب العديد من الخلايا المستهدفة وتنتشر في جميع أنحاء الجسم. مع ذلك، تُؤدي عملية انتقاء إلى انتقال فيروس R5 بشكل رئيسي عبر هذا المسار، ويُفترض أن ذلك يعود إلى أن بعض المتغيرات قد تُصيب الخلايا بسهولة أكبر عند دخولها الجسم، أو لأن بعض المتغيرات تتكاثر بكفاءة أكبر بعد الإصابة الأولية وتُصبح المتغير السائد في الدم. ^{[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]} في المرضى المُصابين بالنمط الفرعي B من فيروس نقص المناعة البشرية-1، غالبًا ما يحدث تبديل في المُستقبل المُساعد في المراحل المُتأخرة من المرض، وتظهر متغيرات مُوجهة للخلايا التائية قادرة على إصابة مجموعة مُتنوعة من الخلايا التائية عبر مُستقبل CXCR4. ^{[ 54 ]} تتكاثر هذه المتغيرات بعد ذلك بشكل أكثر شراسة مع زيادة في الضراوة، مما يُؤدي إلى استنزاف سريع للخلايا التائية، وانهيار الجهاز المناعي، وظهور عدوى انتهازية تُشير إلى ظهور الإيدز. ^{[ 55 ]} يُصاب مرضى فيروس نقص المناعة البشرية بمجموعة واسعة للغاية من العدوى الانتهازية، وهو ما كان يُمثل مشكلة خاصة قبل بدء العلاج المضاد للفيروسات القهقرية عالي الفعالية (HAART) ؛ ومع ذلك، تم الإبلاغ عن نفس العدوى بين مرضى فيروس نقص المناعة البشرية الذين تم فحصهم بعد الوفاة عقب بدء العلاج المضاد للفيروسات القهقرية. ^{[ 3 ]} وبالتالي، خلال مسار العدوى، قد يكون تكيف الفيروس لاستخدام مستقبل CXCR4 بدلاً من CCR5 خطوة أساسية في تطور المرض إلى الإيدز. وقد حددت العديد من الدراسات التي أُجريت على أفراد مصابين بالنمط الفرعي B أن ما بين 40 و50 بالمائة من مرضى الإيدز قد يحملون فيروسات من النمط الظاهري SI، ويُفترض أيضًا النمط الظاهري X4. ^{[ 56 ] [ 57 ]}

يُعدّ فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني (HIV-2) أقلّ ضراوةً بكثير من فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1)، ويقتصر انتشاره العالمي على غرب أفريقيا . وقد يُساعد تبنّي فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني لـ"جينات مُساعدة" ونمط استخدامه المُتعدد للمستقبلات المُساعدة (بما في ذلك استقلاليته عن CD4) الفيروسَ على التكيّف لتجنّب عوامل التقييد الفطرية الموجودة في خلايا المُضيف. كما ساهم تكيّفه لاستخدام الآليات الخلوية الطبيعية لتمكين انتقال العدوى وإحداثها في ترسيخ تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني في البشر. لا تتمثل استراتيجية بقاء أي عامل مُعدٍ في قتل مُضيفه، بل في أن يُصبح في نهاية المطاف كائنًا مُتعايشًا . ومع بلوغه مستوى منخفضًا من الضراوة، سيتمّ مع مرور الوقت اختيار السلالات الأكثر نجاحًا في الانتقال. ^{[ 58 ]}

يمكن تسمية عملية العدوى الكلاسيكية للخلايا بالفيروسات بـ"الانتشار الحر" لتمييزها عن عملية "الانتشار من خلية إلى أخرى" التي تم التعرف عليها مؤخرًا. ^{[ 90 ]} في الانتشار الحر (انظر الشكل)، تتبرعم جزيئات الفيروس من خلية تائية مصابة، وتدخل الدم أو السائل خارج الخلوي ، ثم تصيب خلية تائية أخرى بعد لقاء عابر. ^{[ 90 ]} يمكن لفيروس نقص المناعة البشرية أيضًا أن ينتشر عن طريق الانتقال المباشر من خلية إلى أخرى من خلال عملية الانتشار من خلية إلى أخرى، والتي وُصفت لها مساران. أولًا، يمكن لخلية تائية مصابة أن تنقل الفيروس مباشرة إلى خلية تائية مستهدفة عبر مشبك فيروسي . ^{[ 61 ] [ 91 ]} ثانيًا، يمكن لخلية عارضة للمستضد (APC)، مثل البلاعم أو الخلايا المتغصنة، أن تنقل فيروس نقص المناعة البشرية إلى الخلايا التائية من خلال عملية تتضمن إما عدوى منتجة (في حالة البلاعم) أو التقاط ونقل الفيروسات عبر الخلايا المتغصنة. ^{[ 92 ]} أيًا كان المسار المستخدم، فقد أُفيد بأن العدوى عن طريق الانتقال من خلية إلى أخرى أكثر كفاءة بكثير من انتشار الفيروس الحر. ^{[ 93 ]} يساهم عدد من العوامل في هذه الكفاءة المتزايدة، بما في ذلك تبرعم الفيروس المستقطب باتجاه موقع التلامس بين الخلايا، والتقارب الشديد بين الخلايا، مما يقلل من انتشار الفيروسات في الطور السائل، وتجمع مستقبلات دخول فيروس نقص المناعة البشرية على الخلية المستهدفة باتجاه منطقة التلامس. ^{[ 91 ]} يُعتقد أن الانتشار من خلية إلى أخرى ذو أهمية خاصة في الأنسجة اللمفاوية ، حيث تتكدس خلايا CD4 ^{+ T بكثافة ومن المرجح أن تتفاعل بشكل متكرر. [ 90 ]} دعمت دراسات التصوير الحيوي مفهوم المشبك الفيروسي لفيروس نقص المناعة البشرية في الجسم الحي . ^{[ 94 ]} تساهم آليات الانتشار العديدة المتاحة لفيروس نقص المناعة البشرية في استمرار تكاثر الفيروس على الرغم من العلاجات المضادة للفيروسات القهقرية. ^{[ 90 ] [ 95 ]}

يختلف فيروس نقص المناعة البشرية عن العديد من الفيروسات الأخرى في تنوعه الجيني العالي جدًا . ويعود هذا التنوع إلى دورة تكاثره السريعة ، حيث يُنتج حوالي 10^ ¹⁰ فيروسًا يوميًا، بالإضافة إلى معدل طفرات مرتفع يبلغ حوالي 3 × 10^ ^{-5 طفرة} لكل قاعدة نيوكليوتيدية في كل دورة تكاثر، وخصائص إعادة التركيب الجيني لإنزيم النسخ العكسي. ^{[ 96 ] [ 97 ] [ 98 ]} وتشير بعض التقديرات إلى أن معدل طفرات فيروس نقص المناعة البشرية يصل إلى 4.1 × 10 ^{^-3} استبدال لكل زوج قاعدي، مما يجعله الميكروب ذو أعلى معدل طفرات معروف حتى الآن. ^{[ 99 ]} وقدّرت دراسة أجريت عام 2014 أن حوالي 15-20% من جميع طفرات فيروس نقص المناعة البشرية ناتجة عن إعادة التركيب الجيني، ويبلغ عددها حوالي 1.35 × 10 ^{^-3} حدث إعادة تركيب لكل نيوكليوتيد (REPN) في كل دورة تكاثر. ^{[ 100 ]}

يؤدي هذا السيناريو المعقد إلى ظهور العديد من متحورات فيروس نقص المناعة البشرية لدى مريض واحد مصاب خلال يوم واحد. ^{[ 96 ]} ويتفاقم هذا التباين عندما تُصاب خلية واحدة في الوقت نفسه بسلالتين أو أكثر من سلالات فيروس نقص المناعة البشرية المختلفة. عند حدوث العدوى المتزامنة ، قد يتكون جينوم الفيروسات الناتجة من خيوط الحمض النووي الريبي (RNA) من سلالتين مختلفتين. ثم يُصيب هذا الفيروس الهجين خلية جديدة حيث يخضع للتضاعف. أثناء حدوث ذلك، يقوم إنزيم النسخ العكسي، من خلال التنقل ذهابًا وإيابًا بين قالبي الحمض النووي الريبي المختلفين، بتوليد تسلسل جديد من الحمض النووي الفيروسي الرجعي ، وهو عبارة عن إعادة تركيب بين الجينومين الأصليين. ^{[ 96 ]} وتكون عملية إعادة التركيب هذه أكثر وضوحًا عندما تحدث بين الأنواع الفرعية. ^{[ 96 ]}

تطور فيروس نقص المناعة القردي (SIV)، وهو فيروس وثيق الصلة ، إلى سلالات عديدة، مصنفة حسب نوع العائل الطبيعي. يُعتقد أن سلالات SIV لدى قرد الفرفت الأفريقي (SIVagm) وقرد المنجبي السخامي (SIVsmm) لها تاريخ تطوري طويل مع عوائلها. وقد تكيفت هذه العوائل مع وجود الفيروس، ^{[ 101 ]} الذي يوجد بمستويات عالية في دم العائل، ولكنه لا يُثير سوى استجابة مناعية طفيفة، ^{[ 102 ]} ولا يُسبب الإصابة بمتلازمة نقص المناعة القردي (الإيدز)، ^{[ 103 ]} ولا يخضع للطفرات وإعادة التركيب الواسعة النطاق التي تميز عدوى فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) لدى البشر. ^{[ 104 ]}

على النقيض من ذلك، عندما تُصيب هذه السلالات أنواعًا لم تتكيف مع فيروس نقص المناعة القردي (SIV) (مضيفين غير متجانسين أو مضيفين مشابهين مثل قرود الريسوس أو قرود المكاك )، تُصاب الحيوانات بمرض الإيدز، ويُولد الفيروس تنوعًا جينيًا مشابهًا لما يُلاحظ في عدوى فيروس نقص المناعة البشرية لدى البشر. ^{[ 105 ]} يرتبط فيروس نقص المناعة القردي لدى الشمبانزي (SIVcpz)، وهو أقرب الفيروسات صلةً بفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) من الناحية الجينية، بزيادة معدل الوفيات وظهور أعراض شبيهة بالإيدز لدى مضيفه الطبيعي. ^{[ 106 ]} يبدو أن فيروس SIVcpz قد انتقل حديثًا نسبيًا إلى الشمبانزي والبشر، لذا لم يتكيف مضيفوهم بعد مع الفيروس. ^{[ 101 ]} فقد هذا الفيروس أيضًا وظيفة جين nef الموجود في معظم فيروسات نقص المناعة القردي. بالنسبة لمتغيرات فيروس نقص المناعة القردي غير الممرضة، يُثبط جين nef تنشيط الخلايا التائية من خلال علامة CD3 . تتمثل وظيفة بروتين Nef في الأشكال غير الممرضة من فيروس نقص المناعة القردي (SIV) في تثبيط التعبير عن السيتوكينات الالتهابية ، و MHC-1 ، والإشارات التي تؤثر على حركة الخلايا التائية. أما في فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) وفيروس نقص المناعة القردي المُعدَّل (SIVcpz)، فإن بروتين Nef لا يثبط تنشيط الخلايا التائية، وقد فقد هذه الوظيفة. وبدون هذه الوظيفة، يزداد احتمال استنزاف الخلايا التائية، مما يؤدي إلى نقص المناعة. ^{[ 106 ] [ 107 ]}

تم تحديد ثلاث مجموعات من فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) بناءً على الاختلافات في منطقة الغلاف ( env ): M وN وO. ^{[ 108 ]} المجموعة M هي الأكثر انتشارًا، وتنقسم إلى ثمانية أنماط فرعية (أو فروع )، استنادًا إلى الجينوم الكامل، وهي متباينة جغرافيًا. ^{[ 109 ]} الأنماط الفرعية الأكثر انتشارًا هي B (الموجودة بشكل رئيسي في أمريكا الشمالية وأوروبا)، وA وD (الموجودة بشكل رئيسي في أفريقيا)، وC (الموجودة بشكل رئيسي في أفريقيا وآسيا)؛ وتشكل هذه الأنماط الفرعية فروعًا في الشجرة التطورية التي تمثل سلالة المجموعة M من فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول. يؤدي التزامن مع أنماط فرعية مختلفة إلى ظهور أشكال معاد تركيبها متداولة (CRFs). في عام 2000، وهو العام الأخير الذي أُجري فيه تحليل لانتشار الأنماط الفرعية عالميًا، كانت 47.2% من الإصابات في جميع أنحاء العالم من النمط الفرعي C، و26.7% من النمط الفرعي A/CRF02_AG، و12.3% من النمط الفرعي B، و5.3% من النمط الفرعي D، و3.2% من CRF_AE، أما النسبة المتبقية البالغة 5.3% فكانت من أنماط فرعية أخرى وCRFs. ^{[ 110 ]} تركز معظم أبحاث فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول على النمط الفرعي B؛ بينما تركز قلة من المختبرات على الأنماط الفرعية الأخرى. ^{[ 111 ]} وقد تم افتراض وجود مجموعة رابعة، "P"، بناءً على فيروس تم عزله في عام 2009. ^{[ 112 ] [ 113 ]} ويبدو أن السلالة مشتقة من فيروس نقص المناعة القردي للغوريلا (SIVgor)، الذي تم عزله لأول مرة من غوريلا الأراضي المنخفضة الغربية في عام 2006. ^{[ 112 ]}

أقرب الفيروسات صلةً بفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني هو فيروس نقص المناعة القردي SIVsm، وهو سلالة من فيروس نقص المناعة القردي موجودة في طيور المانجابي السخامية. وبما أن فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول مشتق من SIVcpz، وفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني مشتق من SIVsm، فإن التسلسل الجيني لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني متماثل جزئيًا فقط مع فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول، ويشبه إلى حد كبير تسلسل SIVsm. ^{[ 114 ] [ 115 ]}

يُعتقد أن كلاً من فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) وفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني (HIV-2) قد نشأ في الرئيسيات غير البشرية في غرب وسط أفريقيا، ويُعتقد أنه انتقل إلى البشر (وهي عملية تُعرف باسم الأمراض الحيوانية المنشأ ) في أوائل القرن العشرين. ^{[ 141 ] [ 142 ]}

يبدو أن فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول (HIV-1) قد نشأ في جنوب الكاميرون من خلال تطور فيروس نقص المناعة القردي (SIVcpz)، وهو فيروس يصيب الشمبانزي البري (ينتمي فيروس HIV-1 إلى سلالة SIVcpz المتوطنة في سلالة الشمبانزي Pan troglodytes troglodytes ). ^{[ 143 ] [ 144 ]} أقرب الفيروسات صلةً بفيروس HIV-2 هو SIVsmm، وهو فيروس يصيب قرد المنجبي السخامي ( Cercocebus atys atys )، وهو قرد من العالم القديم يعيش في المناطق الساحلية لغرب إفريقيا (من جنوب السنغال إلى غرب ساحل العاج ). ^{[ 21 ]} تتمتع قرود العالم الجديد، مثل قرد البومة، بمقاومة لعدوى فيروس HIV-1، ربما بسبب اندماج جيني لجينين مقاومين للفيروس. ^{[ 145 ]}

يُعتقد أن فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول قد تجاوز حاجز الأنواع في ثلاث مناسبات منفصلة على الأقل، مما أدى إلى ظهور المجموعات الثلاث من الفيروس، M و N و O. ^{[ 146 ]}

تشير الأدلة إلى أن الأشخاص الذين يمارسون أنشطة صيد لحوم الطرائد البرية ، سواءً كصيادين أو بائعين، يُصابون عادةً بفيروس نقص المناعة القردي (SIV). ^{[ 147 ]} ومع ذلك، فإن فيروس نقص المناعة القردي فيروس ضعيف، وعادةً ما يتغلب عليه جهاز المناعة البشري في غضون أسابيع من الإصابة. ويُعتقد أن انتقال الفيروس من شخص لآخر عدة مرات متتالية بسرعة ضروري لإتاحة الوقت الكافي له للتحور إلى فيروس نقص المناعة البشرية (HIV). ^{[ 148 ]} علاوة على ذلك، ونظرًا لانخفاض معدل انتقاله من شخص لآخر، فإنه لا ينتشر بين السكان إلا بوجود قناة أو أكثر من قنوات انتقال العدوى عالية الخطورة، والتي يُعتقد أنها كانت غائبة في أفريقيا قبل القرن العشرين.

تعتمد قنوات انتقال العدوى عالية الخطورة المقترحة، والتي تسمح للفيروس بالتكيف مع البشر والانتشار في المجتمع، على التوقيت المقترح لانتقال العدوى من الحيوان إلى الإنسان. تشير الدراسات الجينية للفيروس إلى أن السلف المشترك الأحدث لمجموعة HIV-1 M يعود تاريخه إلى حوالي عام 1910. ^{[ 149 ]} يربط مؤيدو هذا التأريخ وباء فيروس نقص المناعة البشرية بظهور الاستعمار ونمو المدن الأفريقية الاستعمارية الكبرى، مما أدى إلى تغييرات اجتماعية، بما في ذلك أنماط مختلفة من الاتصال الجنسي (خاصة العلاقات الجنسية المتعددة والمتزامنة)، وانتشار الدعارة ، وما يصاحب ذلك من ارتفاع في معدل الإصابة بأمراض القرحة التناسلية (مثل الزهري ) في المدن الاستعمارية الناشئة. ^{[ 150 ]} في حين أن معدلات انتقال فيروس نقص المناعة البشرية أثناء الجماع المهبلي منخفضة عادةً، إلا أنها تزداد أضعافًا مضاعفة إذا كان أحد الشريكين مصابًا بعدوى منقولة جنسيًا تؤدي إلى قرح تناسلية. اشتهرت المدن الاستعمارية في أوائل القرن العشرين بانتشار الدعارة وقرح الأعضاء التناسلية فيها، لدرجة أنه بحلول عام 1928، كان يُعتقد أن ما يصل إلى 45% من النساء المقيمات في شرق ليوبولدفيل (كينشاسا حاليًا) يعملن في الدعارة، وبحلول عام 1933، كان حوالي 15% من جميع سكان المدينة نفسها مصابين بأحد أشكال مرض الزهري. ^{[ 150 ]}

يعود تاريخ أقدم حالة موثقة جيداً لفيروس نقص المناعة البشرية لدى الإنسان إلى عام 1959 في الكونغو البلجيكية . ^{[ 151 ]} ربما كان الفيروس موجوداً في الولايات المتحدة في وقت مبكر من منتصف إلى أواخر الستينيات، حيث ظهرت أعراض المرض على شاب يبلغ من العمر ستة عشر عاماً يدعى روبرت رايفورد في عام 1966 وتوفي في عام 1969. ^{[ 152 ]}

تشير فرضية بديلة، وربما مكملة، إلى الاستخدام الواسع النطاق للممارسات الطبية غير الآمنة في أفريقيا خلال السنوات التي أعقبت الحرب العالمية الثانية، مثل إعادة استخدام المحاقن ذات الاستخدام الواحد دون تعقيم خلال حملات التطعيم الجماعي، والمضادات الحيوية، وعلاج الملاريا. ^{[ 148 ] [ 153 ] [ 154 ]} تشير الأبحاث حول توقيت السلف المشترك الأحدث لمجموعتي فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول M وO، وكذلك مجموعتي فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الثاني A وB، إلى أن فيروس نقص المناعة القردي (SIV) قد أدى إلى ظهور سلالات فيروس نقص المناعة البشرية القابلة للانتقال طوال القرن العشرين. ^{[ 155 ]} يشير التوقيت المتفرق لانتقال هذه العدوى إلى البشر إلى أنه لا حاجة إلى عامل خارجي واحد لتفسير انتقال فيروس نقص المناعة البشرية بين الأنواع. تتفق هذه الملاحظة مع كلتا الرؤيتين السائدتين لأصل أوبئة فيروس نقص المناعة البشرية، وهما انتقال فيروس نقص المناعة القردي إلى البشر أثناء ذبح أو تقطيع الرئيسيات المصابة، والتوسع الاستعماري لمدن أفريقيا جنوب الصحراء. ^{[ 155 ]}

فرانسواز باري سينوسي ، وروبرت جالو ، ولوك مونتانييه ، شاركوا في اكتشاف فيروس نقص المناعة البشرية.

ظهرت أول قصة إخبارية عن "مرض جديد غريب" في 18 مايو 1981، في صحيفة نيويورك نيتيف للمثليين . ^{[ 156 ]}

رُصدت أولى حالات الإيدز سريريًا في الولايات المتحدة عام ١٩٨١. ^{[ ١٥٧ ]} كانت الحالات الأولى عبارة عن مجموعة من متعاطي المخدرات عن طريق الحقن ورجال مثليين، لم يُعرف سبب ضعف مناعتهم، ظهرت عليهم أعراض التهاب الرئة بالمتكيسة الرئوية (PCP أو PJP، ويُشير المصطلح الأخير إلى أن العامل المُسبب يُعرف الآن باسم المتكيسة الرئوية الجيروفيسية )، وهو عدوى انتهازية نادرة معروفة بحدوثها لدى الأشخاص ذوي المناعة الضعيفة جدًا. ^{[ ١٥٨ ]} بعد ذلك بوقت قصير، درس باحثون في كلية الطب بجامعة نيويورك رجالًا مثليين أصيبوا بنوع نادر سابقًا من سرطان الجلد يُسمى ساركوما كابوزي (KS). ^{[ ١٥٩ ] [ ١٦٠ ]} ظهرت حالات عديدة أخرى من التهاب الرئة بالمتكيسة الرئوية وساركوما كابوزي، مما نبه مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة (CDC)، وشُكّلت فرقة عمل تابعة لها لمراقبة تفشي المرض. ^{[ 161 ]} يُعتقد أن أول حالة موصوفة بأثر رجعي لمرض الإيدز كانت في النرويج بدءًا من عام 1966. ^{[ 162 ]}

في البداية، لم يكن لدى مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها اسم رسمي للمرض، فكانت تشير إليه غالبًا بأسماء الأمراض المرتبطة به، مثل تضخم الغدد الليمفاوية ، وهو المرض الذي أطلق عليه مكتشفو فيروس نقص المناعة البشرية اسم الفيروس في الأصل. ^{[ 163 ] [ 164 ]} كما استخدموا أيضًا ساركوما كابوزي والعدوى الانتهازية ، وهو الاسم الذي شُكّلت به فرقة عمل في عام 1981. ^{[ 165 ]} وفي الصحافة العامة، ظهر مصطلح GRID ، الذي يرمز إلى نقص المناعة المرتبط بالمثليين . ^{[ 166 ]} وبحثًا عن اسم، وبالنظر إلى المجتمعات المصابة، صاغت مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها مصطلح "مرض 4H"، لأنه بدا وكأنه يستهدف المثليين جنسيًا، ومتعاطي الهيروين، ومرضى الهيموفيليا ، والهايتيين . ^{[ 167 ] [ 168 ]} ومع ذلك، بعد التأكد من أن الإيدز لا يقتصر على مجتمع المثليين ، ^{[ 165 ]} تبين أن مصطلح GRID مضلل، وتم استخدام مصطلح الإيدز في اجتماع عُقد في يوليو 1982. ^{[ 169 ]} وبحلول سبتمبر 1982، بدأ مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) باستخدام اسم الإيدز. ^{[ 170 ]}

في عام 1983، أعلنت مجموعتان بحثيتان منفصلتان، بقيادة الأمريكي روبرت غالو والباحثين الفرنسيين فرانسواز باريه-سينوسي ولوك مونتانييه، بشكل مستقل، أن فيروسًا قهقريًا جديدًا قد يكون يصيب مرضى الإيدز، ونشرتا نتائجهما في العدد نفسه من مجلة ساينس . ^{[ 171 ] [ 164 ] [ 172 ]} زعم غالو أن فيروسًا عزلته مجموعته من شخص مصاب بالإيدز كان مشابهًا بشكل لافت للنظر في شكله لفيروسات اللمفاوية التائية البشرية الأخرى (HTLVs) التي كانت مجموعته أول من عزلها. اعترف غالو في عام 1987 بأن الفيروس الذي ادعى اكتشافه في عام 1984 كان في الواقع فيروسًا أُرسل إليه من فرنسا في العام السابق. ^{[ 173 ]} أطلقت مجموعة غالو على الفيروس الذي عزلته حديثًا اسم HTLV-III. عزلت مجموعة مونتانييه فيروسًا من مريض يعاني من تورم في الغدد اللمفاوية في الرقبة وضعف بدني ، وهما عرضان كلاسيكيان للإصابة الأولية بفيروس نقص المناعة البشرية. خلافًا لتقرير مجموعة غالو، أظهر مونتانييه وزملاؤه أن البروتينات الأساسية لهذا الفيروس تختلف مناعيًا عن تلك الخاصة بفيروس HTLV-I. أطلقت مجموعة مونتانييه على الفيروس المعزول اسم الفيروس المرتبط بتضخم العقد اللمفاوية (LAV). ^{[ 161 ]} ولأن هذين الفيروسين تبين أنهما متطابقان، فقد أُعيد تسمية LAV وHTLV-III في عام 1986 إلى فيروس نقص المناعة البشرية (HIV). ^{[ 174 ]}

كانت مجموعة جاي أ. ليفي في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو ، تعمل بالتزامن مع مجموعتي مونتانييه وغالو . اكتشف ليفي فيروس الإيدز بشكل مستقل عام ١٩٨٣ وأطلق عليه اسم الفيروس القهقري المرتبط بالإيدز (ARV). ^{[ ١٧٥ ]} كان هذا الفيروس مختلفًا تمامًا عن الفيروس الذي أبلغت عنه مجموعتا مونتانييه وغالو. أشارت سلالات الفيروس القهقري المرتبط بالإيدز، ولأول مرة، إلى عدم تجانس عزلات فيروس نقص المناعة البشرية، ولا يزال العديد منها أمثلة كلاسيكية لفيروس الإيدز الموجود في الولايات المتحدة. ^{[ ١٧٦ ]}