Доцент Абдель-Мохсен, вместе со своей командой и сотрудниками выявил отклонения уровня сахара в крови, которые могут способствовать биологическому старению и воспалению у людей, живущих с ВИЧ (ЛЖВ). Результаты, полученные в результате большого исследования данных, в котором приняли участие более 1200 респондентов, подробно описаны в новой статье «Иммуноглобулин G N-гликановые маркеры ускоренного биологического старения во время хронической ВИЧ-инфекции», опубликованной в журнале Nature Communications .
Несмотря на достижения в лечении ВИЧ, в частности успех антиретровирусной терапии (АРВТ) в подавлении вируса до неопределяемого уровня, ВИЧ остается неизлечимым, поскольку вирус сохраняется в дремлющем состоянии внутри организма. Это хроническое присутствие связано с долгосрочными проблемами со здоровьем, включая стойкое воспаление и более высокую распространенность заболеваний, связанных со старением, таких как рак и нейрокогнитивные расстройства. Эти состояния, как правило, возникают у ЛЖВ чаще и в более раннем возрасте по сравнению с населением в целом.
Абдель-Мохсен пытается понять, как хроническая вирусная инфекция вызывает ускоренное биологическое старение , которое означает старение организма быстрее, чем обычно указывают хронологические годы. Понимая молекулярные механизмы ускорения биологического старения у людей, живущих с хроническими вирусными инфекциями, ученые могут начать формулировать стратегии по смягчению негативных последствий.
Хотя многие факторы в организме могут способствовать ускорению биологического старения, исследователи сосредоточились на новом факторе: аномалиях человеческого гликома — совокупности различных сахарных структур, циркулирующих по всему организму.
Предыдущие исследования установили связь между старением и изменениями в гликановом составе иммуноглобулинов (IgG), которые имеют решающее значение для иммунной регуляции. С возрастом их IgG теряют противовоспалительные свойства и приобретают провоспалительные свойства.
Исследование Абдель-Мохсена выясняет, усугубляет ли жизнь с хронической вирусной инфекцией, такой как ВИЧ-инфекция, эти изменения, приводящие к преждевременному старению и связанным с ним заболеваниям.
Сравнивая профили гликанов у более чем 1200 человек, как с ВИЧ, так и без него, команда обнаружила, что у ЛЖВ наблюдаются повышенные уровни воспалительных и способствующих старению признаков гликанов IgG.
Сделав выдающийся шаг вперед, команда разработала модель машинного обучения, которая использует эти сигнатуры гликанов для оценки биологического возраста ЛЖВ и оценки скорости ускорения старения. Эта гликановая сигнатура также может предсказать возникновение сопутствующих заболеваний у ЛЖВ, таких как рак, на годы вперед.
Чтобы подтвердить, что эти нарушения, связанные с гликанами, были причинными, а не просто корреляционными, исследовательская группа разработала ВИЧ-специфические антитела, предназначенные для проявления того же типа аберрантных модификаций гликанов IgG, которые наблюдаются у ЛЖВ.
Тестирование этих гликоинженерных антител in vitro подтвердило, что модифицированные антитела менее эффективны в обеспечении иммунного ответа , чем их немодифицированные аналоги, что позволяет предположить, что эти нарушения уровня сахара могут напрямую способствовать наблюдаемым худшим клиническим результатам.
Важно отметить, что когда они разработали эти антитела с гликанами, подобными гликанам, обнаруженным у биологически более молодых людей, эти антитела продемонстрировали замечательную способность усиливать способность иммунной системы бороться с инфицированными вирусом клетками.
«Использование сигнатур гликанов для прогнозирования раннего начала заболеваний у людей, живущих с ВИЧ, знаменует собой решающий сдвиг в сторону превентивной медицинской помощи», — сказал Абдель-Мохсен.
«Это может существенно изменить клинические результаты, что позволит проводить своевременные вмешательства и персонализировать планы лечения. Влияние на лечение и ведение ВИЧ-сообщества может быть революционным. Помимо биомаркеров, антитела, гликоинженерные, имитирующие биологически более молодые гликаны, открывают новые терапевтические возможности. Этот метод может усиливают иммунные реакции, открывая путь к инновационным методам лечения».
Дополнительная информация: N-гликановые маркеры иммуноглобулина G ускоренного биологического старения во время хронической ВИЧ-инфекции, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47279-4