Одной из главных сложностей в лечении ВИЧ является способность вируса оставаться незамеченным иммунной системой, сохраняясь в спящем состоянии внутри клеток. Через определенное время вирус может внезапно «ожить» и начать активно воспроизводиться внутри организма. В том, что и как с этим можно поделать для вас разобрался наш редактор Лев Смирнов.
В чем заключается главная проблема с лечением ВИЧ-инфекции? Или даже не так, почему, при всей эффективности современных лекарств, мы до сих пор можем говорить только о терапии, но не об излечении? Ответ на этот вопрос скрыт в том, как вирус иммунодефицита человека взаимодействует с организмом-хозяином. С человеком то бишь.
Проникая в организм, ВИЧ поражает клетки, имеющие на своей поверхности CD4 рецептор: Т-хелперы, моноциты, макрофаги, клетки Лангерганса, дендритные клетки, клетки микроглии. В процессе своего размножения в организме-хозяине, ВИЧ встраивает свой геном в хромосомы клеток и он может долгие годы находиться там в спящем состоянии.
Все существующее на сегодняшний день лечение ВИЧ-инфекции направленно именно на то, чтобы помешать размножению вируса. Цикл жизни вирионов ВИЧ довольно короткий, только что выделившийся из зараженного лимфоцита вирион живет в плазме крови около 8 часов. Поэтому, если с помощью лекарств активно мешать разным этапам размножения вируса, таким как обратная транскрипция (процесс синтеза ДНК на основании информации в одноцепочечной геномной РНК вируса - прим.ред.) или последующая интеграция ДНК вируса в хромосому активированного Т-лимфоцита, то можно свести влияние ВИЧ на организм к минимуму, а его количество в крови и других биологических жидкостях к неопределяемому лабораторными средствами уровню, при котором, как было доказано многочисленными исследованиями, передача вируса невозможна.
Казалось бы, все хорошо, мы подавили размножение вируса, остановили развитие заболевания, в крови пациента не обнаруживается РНК ВИЧ. Но прекратить принимать терапию он не может, именно из-за тех неактивных провирусных ДНК, встроившихся в хромосомы клеток за тот период, что человек не получал терапии. Потому что никто не может предугадать, в какой момент они реактивируются. И пока никто не придумал, как их оттуда достать.
Но то, что решение пока не найдено, отнюдь не значит, что над ним не работают. Лучшие умы планеты вовсю трудятся над поиском способа справиться со “спящим” ВИЧ в организме. В попытке найти подходящее решение, перебиралось множество методов, от поиска способа принудительно реактивировать все спящие вирусы, для того чтобы потом разобраться с ними привычными методами, до “генетического редактирования”, вырезания генома ВИЧ при помощи системы CRISPR/Cas9.
Последний метод на сегодняшний день выглядит довольно перспективным, ученым уже удалось с его помощью удалить фрагмент провирусной ДНК из хромосом зараженных клеток в культуре. Но говорить о каких-то грандиозных успехах в этой области пока рано, хотя некоторые СМИ и пытались. Вообще, спекулировать на тему “лекарства/излечения от ВИЧ” в заголовках, вместо того, чтобы давать правдивую информацию – это обычная практика для многих, часто даже профильных изданий. В принципе, их можно понять, ведь “лекарство от ВИЧ” наверняка принесет больше просмотров чем “некоторые успехи в разработке методов удаления генома ВИЧ из организма”. Но давайте мы все же не будем опускаться до уровня этих СМИ и будем говорить о вещах так, как есть на самом деле. “Некоторых успехов” ученые с помощью CRISPR/Cas9 достигли, но потребуется еще очень много исследований, прежде чем можно будет говорить о каком-то практическом применении этого метода.
А значит, ученых, ищущих другие подходы к этой проблеме, тоже не стоит сбрасывать со счетов. Мне на днях попалась очень интересная статья об исследовании в этой области, которое провели ученые из Института Салка. В отличие от коллег, работающих над тем, чтобы вырезать геном вируса или заставить его принудительно активироваться, эти ученые искали способы реактивации помешать. Сделать они это решили посредством влияния на один из регуляторных белков ВИЧ, так называемый Tat.
Регуляторный белок Tat(транс-активатор транскрипции - прим.ред.) активирует обратную транскрипцию геномной РНК ВИЧ, синтез вирусных мРНК, он необходим для репликации вируса почти во всех культурах клеток, а также регулирует выход вирионов из зараженных клеток . От наличия этого белка в клетке зависит, может ли вирус в ней быть реактивирован. Именно Tat в случае возникновения особенно благоприятных условий “будит” вирус и увеличивает масштабы его репликации в тысячи раз.
Кэтрин Джонс и Муи Ксю из института Салка открыли молекулу, которая получила название JIB-04. Одним из ее свойств оказалось то, что она заставляла исчезать Tat в клетках, носителях вируса. Однако сама молекула оказалась очень токсичной и клиническое использование ее невозможно.
В принципе, перспективное исследование могло на этом и закончиться, оставшись маленькой каплей в море информации о ВИЧ, если бы в этот же момент, другой ученый, Джеймс Мореско из Центра Масс-спектрометрии института Салка, не тестировал свою инновационную технологию DiffPoP (Дифференциальный осадок белков), позволяющую определять с какими именно белками взаимодействуют те или иные лекарственные препараты.
Воспользовавшись технологией DiffPOP, исследователи смогли установить, что JIB-04 взаимодействует с двумя ферментами в клетке (SHMT2 и BRCC36), задачей которых является спасение белков, которые в ином случае были бы уничтожены. В то время, как одни ферменты помечают белки как клеточный «мусор», другие — уничтожают эти отметки, таким образом спасая белки от разрушения. Команда доктора Джонс предположила, что соединение способно помешать ферментам, которые ответственны за подобное спасение Tat.
Дальнейшие тесты подтвердили эту гипотезу. Если в клетке, на которую не воздействовали JIB-04, с помощью молекулярных методов деактивировали данные ферменты, уровень Tat в ней также снижался. Кроме этого, в клетках, где помимо JIB-04 применялась деактивация ферментов, снижение уровня Tat происходило быстрее, что доказывает связь указанных ферментов с уровнем Tat. А поскольку отсутствие Tat в клетках не позволяет вирусу в них реактивироваться, это исследование может иметь большое значение для разработки новых методов терапии.
Однако, на самом деле, это не первое известное исследование в области работы с регуляторным белком Tat. Французской компанией Biosantech была разработана вакцина, получившая название “Tat Oyi”, направленная на Tat белок. Кандидат в “вакцины от ВИЧ” от компании Biosantech доказал отсутствие токсичности в двойном слепом исследовании, проведенном с участием 48 ВИЧ-положительных пациентов во Франции. Последние данные об исследовании этой вакцины были опубликованы в 2016 году. В них указывалось некоторое снижение уровня вирусной РНК, которое наступало после введения одной из трех доз вакцины. В настоящее время продолжаются ее испытания.
Как видите, не смотря на то, что подходящего решения для полного излечения от ВИЧ-инфекции пока нет, разработки ведутся в самых разных областях и в некоторых из них наметился ощутимый прогресс. Ну а как именно мы будем в итоге избавляться от ВИЧ: вырежем с помощью CRISPR/Cas9, вычистим весь “будильник” Tat, чтобы помешать реактивации или придумаем что-то еще новое – это покажет время.
