Virusul imunodeficienței umane (HIV), care provoacă sindromul imunodeficienței dobândite (SIDA), este o boală complex de controlat. Medicamentele anti-HIV vizează caracteristicile specifice ale virusului. Pe măsură ce virusul mută ușor, aceste caracteristici se pot schimba și poate apărea rezistența la medicamentele HIV. Rata mare de mutație înseamnă că o persoană care are HIV nu poartă doar o tulpină a virusului. Nenumăratele tulpini de virusuri au toate caracteristici diferite și toate pot avea potențialul de a se adapta la medicamente.
Virusul este format din acid ribonucleic și face parte dintr-un grup de viruși numiti retrovirusuri. Nu conține suficientă informație genetică pentru a se reproduce de la sine, așa că folosește mașina celulei gazdă. Genomul viral produce produse proteice esențiale. Genele virusului sunt predispuse la mutații, iar aceste modificări ale secvenței pot produce produse proteice modificate. Aceste produse proteice modificate sunt importante în rezistența la medicamentele HIV.
Medicamentele HIV vizează site-uri specifice ale particulelor virale sau ale produselor lor genetice. Țintele majore ale medicamentelor sunt enzimele produse de virus. De exemplu, o parte esențială a replicării HIV este enzima transcriptaza inversă. Această enzimă folosește mașinile celulei gazdă pentru a se reproduce. O altă țintă importantă a enzimei este proteaza, care taie lanțurile lungi de proteine virale în produse utile, cum ar fi transcriptaza inversă și molecule structurale.
Un sistem eficient de direcționare a medicamentului se leagă de situsul activ al enzimei și îl împiedică să efectueze replicarea. O mutație genetică în genomul viral poate produce o versiune modificată a acestui site activ. Este posibil ca medicamentul să nu se poată lega de site și să blocheze enzima.
Un alt mecanism de rezistență la medicamentele HIV este modificarea structurii unui medicament pentru a-l face inutil. De exemplu, un medicament poate viza genomul virusului pentru a preveni exprimarea genelor și producerea proteinelor virale esențiale. Mutațiile din genom pot face site-ul de legare de nerecunoscut pentru medicament. Un genom mutant poate produce, de asemenea, enzime care pot modifica structura medicamentului legat, ceea ce îl poate face inofensiv pentru expresia genelor.
Regimurile de tratament HIV folosesc în general o combinație de medicamente pentru a controla progresia infecției cu HIV. Chiar și trei sau mai multe medicamente nu pot eradica fiecare dintre numeroasele tulpini care sunt prezente la o persoană infectată. Mutațiile care împiedică medicamentul să acționeze pot fi deja prezente în tulpinile virale, iar atunci când tulpinile susceptibile sunt distruse, tulpinile rezistente preiau și se înmulțesc.
Două particule de virus pot schimba, de asemenea, materialul genetic în timpul replicării, ceea ce formează un nou virus care poate fi rezistent la medicamente. Rezistența la medicamente HIV se poate dezvolta fie la o persoană infectată, care este cunoscută ca rezistență dobândită la medicamente, fie se poate transmite de la o persoană la alta, ceea ce este cunoscută sub numele de rezistență transmisă la medicamente. Nerespectarea corectă a unui regim medicamentos poate încuraja dezvoltarea rezistenței la medicamente.