Первые сигналы: загадочная болезнь в США
История эпидемии, изменившей мир, началась с короткой заметки, опубликованной 5 июня 1981 года в специализированном издании MMWR (Morbidity and Mortality Weekly Report) — еженедельном отчете Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC).
Пневмоцистная пневмония в Лос-Анджелесе.В период с октября 1980 по май 1981 года у пятерых молодых, ранее здоровых мужчин, являющихся активными гомосексуалистами, в разных больницах Лос-Анджелеса был лабораторно подтвержден случай пневмоцистной пневмонии. Двое из них скончались.
Это была первая официальная публикация о том, что позже назовут СПИДом. Тревогу врачей вызвало то, что пневмоцистная пневмония, вызываемая дрожжеподобным грибом Pneumocystis carinii (jirovecii), обычно поражает только людей с сильно ослабленным иммунитетом. Здесь же речь шла о молодых и прежде здоровых мужчинах. Это указывало на появление нового, неизвестного фактора, разрушающего иммунную систему. Такие инфекции называют оппортунистическими.
Оппортунистические инфекции (от лат. opportunus — удобный) — это заболевания, вызываемые условно-патогенными микроорганизмами (вирусами, бактериями, грибами), которые не приводят к болезни у людей с нормальной иммунной системой, но становятся опасными при иммунодефиците.
Публикация вызвала шквал сообщений о похожих случаях из Нью-Йорка, Сан-Франциско и других городов. Вскоре, 3 июля 1981 года в том же MMWR вышла новая заметка: «Саркома Капоши и пневмоцистная пневмония среди гомосексуалистов Нью-Йорка и Калифорнии».
Врачи столкнулись со вспышкой саркомы Капоши — редкого вида рака, который до этого встречался в основном у пожилых мужчин. Теперь он агрессивно поражал молодых людей, и часто — в сочетании с уже описанной ранее пневмоцистной пневмонией.
В тот же день 3 июля 1981 года газета The New York Times выпустила статью «Редкий вид рака обнаружен у 41 гомосексуалиста» (Rare Cancer Seen in 41 Homosexuals). Автор, Лоуренс Альтман, писал: «Причина вспышки заболевания остаётся неизвестной». Болезнь получила неофициальное название «гей-рак» (gay cancer), что породило волну стигматизации. Активисты гей-сообществ начали проводить пикеты, требуя от властей признать угрозу и выделить средства на исследования. Этот момент ознаменовал выход истории из узкоспециализированных медицинских бюллетеней в широкое общественное пространство
В июле 1982 года для нового заболевания был предложен официальный термин — AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome), или СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита).
Гонка за вирусом: открытие ВИЧ
История открытия вируса, вызывающего СПИД, — это не только триумф науки, но и драматическая история о соперничестве, амбициях и политике.
С самого начала ученые подозревали, что причиной болезни является вирус. Лаборатории по всему миру вступили в гонку за его обнаружение. Прорыв произошел в 1983 году. Две команды, работавшие независимо друг от друга, выделили новый ретровирус из тканей пациентов:
- В Институте Пастера (Франция) под руководством Люка Монтанье и Франсуазы Барре-Синусси. Они назвали вирус LAV (lymphadenopathy-associated virus, вирус, ассоциированный с лимфаденопатией).
- В Национальном институте рака (США) под руководством Роберта Галло. Его команда назвала вирус HTLV-III, ошибочно связав его с ранее изученными им вирусами Т-клеточного лейкоза человека.
В 1986 году было доказано, что оба вируса генетически идентичны. Международный комитет по таксономии вирусов присвоил ему единое название — вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). В 2008 году Люк Монтанье и Франсуаза Барре-Синусси получили Нобелевскую премию «за открытие вируса иммунодефицита человека».
Спор между Галло и Монтанье был не просто академической ссорой из-за признания. Он имел серьезные реальные последствия, влияя на международные отношения, патентные права на первые тест-системы для крови и, возможно, задерживая совместные исследования на критически раннем этапе эпидемии. Открытие вируса было не только научным, но и коммерческим прорывом, поскольку позволило разработать первые диагностические тесты. Спор о приоритете, таким образом, был и спором о ценных патентах, что привело к судебным искам между Институтом Пастера и правительством США.
Конфликт обострился до такой степени, что потребовалось вмешательство президента США Рональда Рейгана и премьер-министра Франции Жака Ширака для заключения соглашения в 1987 году. Этот конфликт на высшем уровне между двумя ведущими научными державами мира подчеркивает огромное давление и конкуренцию, которые характеризовали гонку за понимание СПИДа.
В поисках лекарства: от отчаяния к надежде
Тем временем эпидемия разрасталась. Первые годы были самыми драматичными: с 1981 по 1987 год не существовало никакой терапии, способной остановить развитие СПИДа. Этот мрачный период отражен в фильме «Давний компаньон» (1990).
1987: Первый препарат — Зидовудин (АЗТ)
Азидотимидин (АЗТ) был синтезирован еще в 1960-х как лекарство от рака, но оказался неэффективен. В 1984 году исследователи из Wellcome Research Laboratories обнаружили, что он подавляет репликацию ВИЧ. В 1987 году Зидовудин (торговая марка АЗТ) стал первым антиретровирусным препаратом, одобренным к применению.
Однако у АЗТ вскоре обнаружилась серьезная проблема. ВИЧ обладает чрезвычайно высокой скоростью мутаций, что позволяет ему быстро приспосабливаться к лекарствам. Монотерапия одним лишь АЗТ давала лишь временную отсрочку, но не спасала от перехода к стадии СПИДа и смерти пациента. Яркий пример — смерть Фредди Меркьюри в 1991 году, которая показала миру, что одного препарата для победы над эпидемией недостаточно.
1991: Смерть Freddie Mercury
Смерть Freddie Mercury, показывающая что лечение одним только Зидовудином не может решить проблему. Общее количество погибших от ВИЧ к этому времени уже составило 431 тысячу человек.
Поиск других подходов к лечению ВИЧ инфекции продолжился.
1996 – наше время: Эра комбинированной терапии
Настоящий переворот в лечении ВИЧ произошел в середине 1990-х с появлением новых классов препаратов и разработкой высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ). Суть ВААРТ — в одновременном применении нескольких препаратов, которые блокируют разные этапы жизненного цикла вируса. Это не дает ВИЧ выработать устойчивость.
Ключевые классы препаратов:
- Нуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы (НИОТ): К ним относится АЗТ. Мешают вирусу создавать ДНК-копию своего генома.
- Ингибиторы протеазы (ИП): (ритонавир, 1996) — блокируют фермент, который «нарезает» вирусные белки для сборки новых вирионов.
- Ингибиторы интегразы (ИИ): (ралтегравир, 2007) — не дают вирусной ДНК встроиться в геном клетки-хозяина.
- Ингибиторы прикрепления: (фостемсавир, 2020) — мешают вирусу присоединиться к иммунной клетке (Т-лимфоциту).
- Ингибиторы капсида: (ленакапавир, 2022) — нарушают сборку и разборку вирусной оболочки. Ленакапавир стал революционным препаратом длительного действия: его вводят в виде инъекции всего два раза в год.
Современные схемы терапии, такие как Truvada, объединяют несколько препаратов в одной таблетке, что значительно упрощает лечение и профилактику.
О механизмах действия этих препаратов мы подробно поговорим во второй части цикла.
ВИЧ в СССР и России: путь отрицания и запоздалого признания
В СССР первые случаи ВИЧ также были зафиксированы в 1980-х. «Нулевым пациентом» принято считать военного переводчика, работавшего в Африке. Официальная реакция властей была предсказуемой для того времени — отрицание. Министр здравоохранения РСФСР Николай Трубилин в 1986 году заявлял:
«В Америке СПИД бушует с 1981 года, это западная болезнь. У нас нет базы для распространения этой инфекции, так как в России нет наркомании и проституции».
В прессе продвигалась конспирологическая теория о том, что СПИД разработан в лабораториях ЦРУ. Существует даже версия, что привычная нам аббревиатура СПИД вместо более логичной СПИН (синдром приобретенной иммунной недостаточности) была принята, чтобы дистанцироваться от мировой проблемы.
Трагедия в Элисте в 1988-1989 годах, где из-за использования нестерильных медицинских инструментов в детской больнице были заражены 75 детей и 4 женщины, заставила признать проблему на государственном уровне. Последующий генетический анализ показал, что все они были инфицированы подтипом G, распространенным в Центральной Африке. Эти события легли в основу сериала «Нулевой пациент» (2022).
В 1990-е годы, после распада СССР, эпидемия ВИЧ в России начала стремительно расти, в первую очередь за счет распространения инъекционных наркотиков. Попав в эту среду, вирус вызвал взрывной рост заболеваемости в регионах с высоким уровнем наркомании (например, Свердловская и Кемеровская области). В 2000-е вирус вышел за пределы «групп риска» и начал активно распространяться половым путем среди всего населения.
По некоторым данным, опубликованным в авторитетных научных журналах, таких как PLoS One, реальное число людей, живущих с ВИЧ в России, может достигать 2 миллионов человек, что создает серьезную угрозу для демографии и общественного здоровья страны.
Новая «черная смерть»?
История знает пандемии, опустошавшие целые города. В XIV веке Сиена была одним из богатейших городов Европы, но эпидемия чумы («черная смерть») в 1348 году унесла жизни двух третей ее населения, навсегда остановив развитие города. Летописец Аньоло ди Тура, похоронивший в ту эпидемию пятерых своих детей, писал: «Все верили, что это конец света».
Сегодня нам кажется, что такие бедствия остались в прошлом. Но ВИЧ стал для нашего времени новой пандемией. Это враг, с которым борются тысячи ученых по всему миру. И биоинформатика — одно из самых мощных орудий в этой борьбе.
Во второй части мы ближе познакомимся с молекулярной биологией ВИЧ, а в третьей — рассмотрим, как биоинформатические инструменты помогают определять устойчивость вируса к лекарствам, что является ключевой задачей для современной медицины.