Las tecnologías del ADN recombinante desempeñan un papel esencial en el estudio de los complejos mecanismos que regulan el ciclo del virus del sida. En 1981 los Centros para el control de las enfermedades en los EUA constataron un aumento en la incidencia de dos enfermedades muy poco frecuentes hasta entonces: un tipo de pulmonía causada por el Pneumocystis carinii, y un tumor de piel, el sarcoma de Kaposi.
En los pacientes, ambas patologías aparecían asociadas a un déficit del sistema inmunitario. Un año más tarde se identificó una nueva enfermedad a la que se dio el nombre de síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida). En seguida se puso de manifiesto que el síndrome estaba provocado por un agente infeccioso que se transmitía a través de humores corporales, transfusiones sanguíneas y derivados de la sangre como el factor VIII utilizado en la terapia de la hemofilia; en 1983 se aisló el virus causante del sida, bautizado como VIH.
El VIH es un retrovirus con genoma de ARN que la transcriptasa inversa se encarga de transcribir en ADN complementario, para así integrarse en el genoma de la célula diana. Los métodos de la biología molecular han permitido descubrir que el VIH es mucho más complejo que los demás retrovirus, ya que su genoma, de 9.200 pares de bases, posee por lo menos seis genes de más. De hecho, todos los retrovirus tienen tres genes (gag, env, pol) que codifican la síntesis de proteínas reguladoras de su ciclo vital y su envoltura, mientras que el VIH posee otros, como los genes tat y rev, implicados en la expresión génica del virus. La figura muestra el conocimiento que actualmente se tiene del ciclo vital de este virus. El virión VIH, recubierto de una glicoproteína, se une a los receptores (los receptores son proteínas situadas sobre la superficie externa de la membrana celular. En la comunicación entre células distintas, intervienen en la transmisión del mensaje) de membrana CD4. Dichos receptores se encuentran en la superficie de células del tipo correspondiente al denominado linfocito T coadyuvante o helper (los linfocitos T son células del sistema linfático implicadas en la respuesta inmunitaria.
Son de dos tipos: los citotóxicos y los coadyuvantes, llamados también CD4; solamente estos últimos actúan como células hospedadoras del retrovirus VIH). El retrovirus penetra en el interior de la célula CD4 donde libera su ARN, que la transcriptasa inversa se encarga de copiar en forma de ADN con doble hélice; el ADN vírico entra luego en el núcleo de la célula y se integra al ADN celular. El VIH es ahora, un provirus. En este momento, puede suceder que el ARN provírico abandone el núcleo y, sin pasar por el proceso de splicing, se traduzca en las proteínas que constituyen el interior del virus; estos componentes víricos se ensamblan entonces y forman nuevos retrovirus maduros, dispuestos a abandonar la célula para infectar otras. O bien puede ser que el ARN transcrito deje el núcleo tras haber sido cortado y produzca genes como tat, nef, rev; tat codifica la síntesis de la proteína Tat, que vuelve al núcleo y activa allí la transcripción de grandes cantidades de genes del VIH. La única terapia utilizada hasta ahora en la curación del sida ha consistido en el empleo de sustancias que bloquean la acción de la transcriptasa inversa, una enzima clave para el ciclo vital del retrovirus. Uno de estos fármacos es la AZT (azidotimidina), consistente en una forma modificada del nucleótido timidina en la que se eliminan los grupos 3' y 5' -OH de la ribosa, como en los ddNTP utilizados en el método de Sanger. La transcriptasa inversa incorpora la didesoxitimina normal, y la síntesis de la cadena de ADN se interrumpe.
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