Исследование открывает новые факты процессов передачи ВИЧ-1 и развития СПИД

04-04-2013: UEFIMA.RU:  Исследование, проведенное учеными, открывает новые факты процессов передачи ВИЧ-1 и развития СПИД. Новое исследование, проведенное совместно Национальной Лабораторией Лос-Аламоса и Университета Пенсильвании, идентифицирует ранее неизвестные свойства передающегося ВИЧ-1, вируса, который запускает развитие СПИД.

Вирусы, успешно передающиеся от хронически инфицированного человека к новому индивидууму, поразительно стойкие к первоначальной мощной реакции иммунной системы, а также покрыты добавочным слоем протеина, помогающим получать доступ и проникать в хозяйские клетки.

Эти данные помогут при разработке дизайна вакцин и в интерпретации их испытаний, а также улучшат понимание базовой биологии вирусной/хозяйской динамики инфекции.

Во время каждого протекания СПИД вирус ВИЧ-1 развивается в организме инфицированного человека до тех пор, пока не сможет успешно скрываться от реакции врожденной иммунной системы и адаптироваться к «местной» окружающей среде.

Поскольку ВИЧ развивается настолько быстро и в столь широких масштабах, каждый отдельный организм становится пристанищем очень сложного и разношерстного набора вирусов, каждый из которых эволюционирует в период протекания инфекции.

Однако когда ВИЧ передается другому человеку от его партнера, обычно, лишь один из вирусов данного набора становится базовым для развития новой инфекции.

Ключевым открытием в данном случае являются специфические черты, характеризирующие каждый отдельный вирус, который успешно передается новому хозяину, в сравнении с целыми мириадами вирусного населения, содержащимися в хронически инфицированном организме.

«Вирусы, которым удается пройти барьер передачи, особенно заразные и стойкие», говорит научный сотрудник Национальной Лаборатории Лос-Аламоса Бетте Корбер.

«Благодаря данному исследованию у нас появилось лучшее понимание биологии стойкости вирусного типа».

Команда ученых поставила перед собой задание определить, могут ли вирусы, успешно переданные новому пациенту, иметь сходные биологические черты с теми, что характерны для хронически инфицированных людей.

Для этого был клонирован набор неповрежденных вирусов острой формы инфекции и набор вирусов хронически инфицированных пациентов.

Оба набора получили характеристику посредством измерения количественных показателей, которые потенциально могут отвечать за успешное развитие новой инфекции.

Было установлено несколько четких взаимосвязей. Например, передающиеся вирусы оказались не только более заразными, но и содержали больше защитного «оберточного» протеина (используется для вторжения в хозяйские клетки).

Ученые идентифицировали еще одно характерное свойство, которое может оказаться общей характеристикой для вирусных инфекций: передаваемый ВИЧ мог размножаться и расти в присутствии интерферона-альфа.

Выработка интерферона-альфа является частью природной иммунной реакции на новую инфекцию.

Как только инфекция инициируется внутри организма, локальные иммунные клетки начинают выделять молекулы под названием цитокины, обладающие общими антивирусными свойствами и помогающие сдерживать развитие вируса. Интерферон-альфа принадлежит к классу цитокинов.

На ранних этапах инфицирования ВИЧ врожденная иммунная реакция достигает своей самой высокой интенсивности («цитокиновая буря»), которая постепенно идет на спад.

Для успешного протекания инфекции вирус должен размножаться и захватывать все новые и новые клетки, находясь под постоянным давлением этой бури.

Несмотря на то, что хронические вирусы чувствительны к действию интерферона-альфа, передаваемый ВИЧ-1 не испытывает никаких затруднений в его присутствии.

Каждый год примерно миллион людей заражаются ВИЧ

© Smith Collection / Gado / Getty Images

Согласно данным международной статистики, в 2023 году на планете около 40 миллионов человек живут с диагнозом ВИЧ.

Каждый год примерно миллион людей заражаются этим вирусом.

С момента его появления в начале 1980-х годов болезнь унесла жизни более 32 миллионов людей.

За четыре десятилетия ученым удалось значительно улучшить контроль над вирусом, но о полной победе говорить пока рано.

Наиболее сложная ситуация наблюдается в Африке.

По данным Всемирной организации здравоохранения, этот регион остается одним из самых пострадавших: каждый 25-й взрослый заражен ВИЧ, что составляет 3,4% всего населения континента.

Таким образом, жители Африки представляют две трети всех ВИЧ-позитивных людей в мире. Статистика смертей от заболеваний, связанных с ВИЧ, также вызывает тревогу.

В 2023 году 630 тысяч человек по всему миру скончались от таких болезней, хотя уже в 2006 году в странах с ограниченными ресурсами стали доступны эффективные методы лечения.

Как осуществляется борьба с ВИЧ в настоящее время?

Вирус иммунодефицита человека поражает иммунную систему. Как только он проникает в клетки, он встраивает свой генетический материал в их ДНК.

В результате вирус становится частью иммунной системы своего носителя.

Это мешает организму распознать инфекцию как угрозу, и борьба с ней не начинается.

В то же время иммунные клетки начинают производить новые копии вируса, что ослабляет защитные механизмы организма.

Данный процесс может продолжаться долго и при этом оставаться незаметным.

Симптомы болезни появляются только тогда, когда количество иммунных клеток снижается до критического уровня, и организм не может справляться с инфекциями.

В итоге, даже от обычной простуды может наступить смерть: отсутствие сопротивления приводит к тому, что легкая болезнь перерастает в пневмонию, а затем инфекция может затронуть и мозг.

Это лишь один из возможных исходов. Клинические проявления ВИЧ-инфекции, известные как СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита), делают лечение пациентов в запущенной стадии невозможным.

Метаанализ 2016 года, охватывающий 57 исследований и около 300 тысяч пациентов, показал, что без лечения жизнь людей с СПИДом сокращается до двух лет.

Даже с лечением их средняя продолжительность жизни не превышает 10 лет.

Полное излечение от ВИЧ

На протяжении всей истории этой болезни зафиксировано всего пять случаев, когда медики смогли полностью избавить человека от ВИЧ-инфекции.

Первым таким человеком стал американец Тимоти Браун. Он получил иммунитет к ВИЧ после пересадки костного мозга, проведенной для лечения рака крови.

Исследования показали, что у донорских клеток была редкая мутация гена CCR5 — 32. Этот ген играет важную роль в образовании белков-рецепторов на поверхности лимфоцитов, через которые вирус ВИЧ проникает в организм.

Если у человека имеется вариант гена CCR5-32, белки на его лимфоцитах становятся короче, что не позволяет вирусу связываться с ними.

Мутация CCR5, присутствующая в обеих копиях гена, делает человека полностью устойчивым к вирусу, тогда как наличие этой мутации только в одной копии ослабляет инфекцию и замедляет её прогрессирование.

Таким образом, теоретически, если человеку с ВИЧ пересадить стволовые клетки с необходимой мутацией, он сможет избавиться от вируса.

Этот подход сработал в случае с "берлинским пациентом" Тимоти Брауном.

Позже аналогичные методы помогли вылечить и других людей: на сегодняшний день таких пациентов уже пятеро.

У последнего из них не было обнаружено никаких признаков вируса в течение пяти лет после прекращения антиретровирусной терапии (АРТ).