Сделано открытие, которое поможет понять, как вирус, вызывающий у человека синдром приобретенного иммунного дефицита (СПИД) воспроизводится и повреждает клетки. Геном этого вируса, обозначаемого HIV (от англ. Humаn immunodeficiency virus) содержит ген tat.
Известно, что при активации гена tat в зараженных клетках кодируемый им белок (ТАТ) проникает в ядро клетки и стимулирует лавинообразную репликацию вируса, т. е. массовое образование новых вирусных частиц. Это может происходить вследствие того, что белок приводит в действие так называемый промотор последовательность вирусной ДНК, которая сама активирует остальные гены вируса. В конечном счете активация гена tat приводит к гибели клетки.
Считалось, что белок ТАТ активен только в тех клетках, где он производится. Новое открытие делает обоснованным предположение, что белок продукт гена tat может вызывать повреждения и других клеток. А. Фрэнкел из Медицинской школы Университета Джонса Гопкинса и К. Пабо из Медицинского института. Если клетки содержат промотор HIV, то этот белок значительно активирует его. Пока не ясно, способен ли белок ТАТ (и если способен, то в какой степени) проявлять активность вне производящих его клеток в организме, но уже сейчас можно сделать интересные предположения.
Например, свободный белок, попав из клеток, разрушенных вирусом, в кровоток, может проникать в другие клетки, содержащие HIV в «дремлющем» состоянии, и действовать там как фактор роста вируса, стимулируя его репликацию. Возможно, этим процессом и объясняется значительное усиление репликации HIV на поздних стадиях СПИДа. Как говорит К. Пабо, не исключено что ген tat происходит от нормального клеточного гена. Если это так и если кодируемый им белок может влиять на функционирование нормальных генов, значит, белок ТАТ способен нарушать деятельность не только зараженных HIV, но и здоровых клеток.
Если удастся строго доказать, что белок ТАТ циркулирует в организме и влияет на другие клетки, это послужит основой для разработки новых подходов к лечению СПИДа. К примеру, в принципе возможно создать химические агенты, препятствующие проникновению белка ТАТ в клетки, а также вакцины, стимулирующие образование антител против него.
Обе упомянутых группы исследователей обнаружили проникновение этого белка в клетки в некоторой степени случайно, изучая молекулярный механизм взаимодействия белка ТАТ с геномом HIV. В их экспериментах требовалось определять активность синтезированного или очищенного белка ТАТ в культуре клеток. Грин и Ловенстейн сочли рутинный способ введения белка в клетки слишком утомительным и просто вносили его в культуральную среду.
Фрэнкел и Пабо делали то же в качестве контрольной пробы для сравнения вклада этой стадии эксперимента с эффектом «обдирания» клеточной поверхности для облегчения проникновения белка внутрь клетки. Рядом исследователей уже показано, что в крови больных СПИДом есть антитела против белка ТАТ, так что этот белок, вероятно, действительно иногда проникает в кровоток. Как он ведет себя, оказавшись вне клетки? Есть основания надеяться, что ответ на этот вопрос будет получен в ближайшее время.