Французские учёные вплотную подошли к решению проблемы, которая делает невозможным полное излечение от ВИЧ. Исследователи нашли способ идентифицировать клетки, в которых вирус иммунодефицита прячется, оставаясь невидимым для лекарств и иммунной системы.
Существующие сегодня лекарства от ВИЧ могут сдерживать распространение вируса, но пациенты вынуждены принимать их всю жизнь: сразу после отмены терапии вирус возвращается. Это связано со способностью вируса иммунодефицита скрываться в некоторых заражённых клетках и оставаться неактивным. В большинстве случаев вирус иммунодефицита вмешивается в экспрессию генов и заставляет клетку производить специфические белки, по которым его распознают лекарства и здоровые клетки иммунной системы. Но в спящих клетках характерные для активных заражённых клеток белки не вырабатываются, и вычислить такие клетки долгое время не удавалось.
Чтобы найти этот белок, учёные сначала заразили здоровые лимфоциты вирусом иммунодефицита в лаборатории, а затем сравнили протеом (все белки, которые вырабатываются в клетке) здоровых и заражённых клеток. У части клеток, которые вели себя как здоровые, вырабатывался белок CD32a; дальнейший анализ показал, что почти во всех таких клетках скрывался дремлющий вирус. Та же закономерность обнаружилась и при анализе клеток крови пациентов с ВИЧ.
Значение этого открытия сложно переоценить: оно может стать первым шагом к созданию лекарств, способных полностью избавиться от вируса иммунодефицита в организме. Конечно, учёным предстоит ещё много работы; во-первых, убедиться, что белок CD32a служит универсальным маркером. Для этого нужно воспроизвести результаты, используя образцы крови ВИЧ-инфицированных на разных стадиях развития заболевания, разных рас, пола и возраста.
Клетки, пораженные вирусом иммунодефицита человека, «прячутся» в организме во время лечения, а впоследствии вызывают рецидивы заболевания. Но недавно вирусологи из университета Мичигана выяснили, где именно скрывается ВИЧ. О важности этого открытия «Правде.Ру» рассказал кандидат медицинских наук, главный врач Кремлевской больницы Константин Зверев.
Ранее другие ученые расшифровали генетический код ВИЧ и исследовали структуру его ключевого фермента. На основании этих данных было обнаружено слабое место вируса и создана эффективная вакцина от СПИДа. Однако высокоактивная антиретровирусная терапия (HAART), увы, помогает избавиться от ВИЧ не навсегда. Дело в том, что количество вируса в организме становится столь низким, что существующие методы исследований не в состоянии его обнаружить, и он затаивается.
«У пациентов, которые перестали принимать лекарства, ВИЧ рано или поздно восстанавливает свою деятельность. Если мы хотим изменить ситуацию к лучшему, необходимо понять, какие клетки остаются инфицированными», — рассказывает руководитель нынешнего исследования Кэтлин Коллинс.
Итак, специалисты поставили перед собой задачу — выяснить, какие клетки являются «тайными убежищами» для ВИЧ. Таковыми уже были признаны Т-лейкоциты — клетки крови, участвующие в формировании иммунного ответа. Однако давно предполагалось, что у болезни существуют и другие «кладовые».
И вот недавно ученые выяснили, что ВИЧ «прячется» не только в Т-лейкоцитах, но и в стволовых клетках (HPC), расположенных в костном мозге и дающих начало иммунным клеткам. Оказывается, внутри них вирус спокойно переживает лечение, оставаясь совершенно нетронутым. Правда, лекарства не дают его геному встраиваться в новые клетки. Но, после того как курс терапии заканчивается, вирус вновь начинает беспрепятственно размножаться вместе со своей клеткой-хозяином.
В статье, опубликованной в журнале Nature Medicine, авторы исследования рассказывают, что для начала ими были взяты клетки костного мозга здоровых пациентов. Выяснилось, что ВИЧ может их заражать, убивать или оставаться при этом «замершем» состоянии (встраивать свой код, но не копировать его). При этом инфицированные вирусом клетки росли, как и здоровые, не вызывая иммунного ответа организма и не поддаваясь лечению обычными препаратами.
Во второй части эксперимента ученые взяли на анализ стволовые клетки 15 пациентов, прошедших курс HAART-терапии и не показывающих наличие вируса в течение, по крайней мере, шести месяцев. HPC вынудили «вырасти» во взрослые Т- лимфоциты и исследовали на наличие кода ВИЧ. Оказалось, что 40 процентов клеток были по-прежнему инфицированы.
Теперь ученые думают над тем, как «разбудить» спящие стволовые клетки еще во время приема пациентами лекарств. Чтобы к моменту, когда тесты покажут, что вируса в крови человека больше нет, он уже мог не беспокоиться о своем будущем. Не исключено, что в дальнейшем учеными будут открыты и другие «тайные убежища» ВИЧ.
Исследование, проведенное учеными из университета Мичигана, открывает путь к значительному сокращению затрат на лечение больных, что особенно важно для миллионов пациентов из бедных стран.
Своим мнением по поводу этого исследования с «Правдой.Ру» поделился кандидат медицинских наук, главный врач Кремлевской больницы Константин Зверев:
«Важность открытия американскими учеными ранее неизвестных мест дислокации в организме ВИЧ-инфекции очевидна. Теперь специалистам будет проще проводить дифференцированную терапию больных СПИДом. Ранее она была направлена лишь на блокирование размножения вируса в клетке хозяина. Полученные знания помогут проводить более точное лечение, тем самым продлевать жизнь таким пациентам. Мало того, теперь наука значительно преуспеет в раннем выявлении ВИЧ-инфицированных людей. А это, в свою очередь, позволит своевременно принять меры профилактики во избежание заражения окружающих. Снизить скорость распространения ВИЧ — важнейшая задача современной медицины. Кстати, можно вспомнить этапы исследования таких заболеваний, как вирусные гепатиты B и C, ранее считавшиеся неизлечимыми. На сегодняшний день их терапия довольно эффективна. Надеюсь и с ВИЧ-инфекцией ученым в скором будущем удастся досконально разобраться и справиться».
Николас Комонт (Nicolas Chomont) из медицинского центра при Монреальском университете (Канада) исследовали поведение вируса иммунодефицита в организме человека. Ученые выявили клетки, в которых вирус укрывается во время противовирусной терапии. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS Pathogens.
Современные противовирусные препараты способны длительное время предотвращать прогрессирование ВИЧ-инфекции и перерастание ее в синдром приобретенного иммунодефицита — но это все, на что они способны. Болезнь невозможно полностью излечить, так как патоген укрывается в клетках человека и затем вновь появляется в крови.
В своем исследовании ученые сосредоточились на поиске клеток, служащих вирусу убежищем, и попытались найти средства для лечебного воздействия на них. ВИЧ живет в белых кровяных клетках, называемых CD4+ Т-лимфоциты, объяснил доктор Комонт. Однако долгое время не удавалось установить, в каких именно ячейках клеток вирус прячется. Искать их — задача непростая.
Исследовательская группа доказала, что клетки, которые укрывают вирус, имеют общие иммунологические характеристики. Реми Фроментин (Rémi Fromentin), научный сотрудник CRCHUM, определил три клеточных маркера, которые характерны для этих ячеек. Белки, называемые PD-1, LAG-3, и TIGIT, экспрессируются на поверхности клеток, которые и укрывают нежеланного гостя.
Развитие этого проекта выглядит многообещающим. Возможно, однажды врачи научатся лечить это опасное заболевание, ежегодно уносящее жизни множества людей.
Ученые вплотную подошли к окончательному излечению ВИЧ, поскольку разобрались, каким образом он сохраняется в организме, даже если не обнаруживается в крови пациентов. Для победы над опасной болезнью необходимо создать лекарства, которые будут воздействовать на клетки в лимфатических узлах. Вирус иммунодефицита человека продолжает расти в организме пациента, даже если его не удается обнаружить в крови, как установили исследователи из Northwestern’s Feinberg School of Medicine в США.
Лекарства в рамках антиретровирусной терапии могут вроде бы полностью вычистить вирус из крови, но как только пациенты прекращают их принимать, ВИЧ снова проявляется и начинает быстро расти. Установлено, что это происходит из-за способности вируса сохраняться в специальных резервуарах, расположенных в лимфатических узлах.
Ученые длительное время полагали, что вирусные резервуары содержат только инфицированные клетки в состоянии покоя, но не заново инфицированные клетки. Это связано с тем, что никто из ученых никогда не видел вирусы с новой генетической мутацией, которые появляются, когда ВИЧ завершает цикл роста. Более того, у многих пациентов не развивается лекарственная резистентность к мутациям, из-за чего возникает впечатление, что ВИЧ растет даже при воздействии лекарств.
Исследование проанализировало последовательность вируса в серийных образцах клеток лимфатических узлов. Ученые также сделали анализы крови трех ВИЧ-инфицированных пациентов, у которых не определялся вирус. Обнаружено, что вирусные резервуары постоянно пополнялись за счет репликации вируса в лимфатической ткани. Оттуда инфицированные клетки отправлялись в кровь.
Николас Комонт (Nicolas Chomont) из медицинского центра при Монреальском университете (Канада) исследовали поведение вируса иммунодефицита в организме человека. Ученые выявили клетки, в которых вирус укрывается во время противовирусной терапии. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS Pathogens.
Современные противовирусные препараты способны длительное время предотвращать прогрессирование ВИЧ-инфекции и перерастание ее в синдром приобретенного иммунодефицита — но это все, на что они способны. Болезнь невозможно полностью излечить, так как патоген укрывается в клетках человека и затем вновь появляется в крови.
В своем исследовании ученые сосредоточились на поиске клеток, служащих вирусу убежищем, и попытались найти средства для лечебного воздействия на них. ВИЧ живет в белых кровяных клетках, называемых CD4+ Т-лимфоциты, объяснил доктор Комонт. Однако долгое время не удавалось установить, в каких именно ячейках клеток вирус прячется. Искать их — задача непростая.
Исследовательская группа доказала, что клетки, которые укрывают вирус, имеют общие иммунологические характеристики. Реми Фроментин (Rémi Fromentin), научный сотрудник CRCHUM, определил три клеточных маркера, которые характерны для этих ячеек. Белки, называемые PD-1, LAG-3, и TIGIT, экспрессируются на поверхности клеток, которые и укрывают нежеланного гостя.
Развитие этого проекта выглядит многообещающим. Возможно, однажды врачи научатся лечить это опасное заболевание, ежегодно уносящее жизни множества людей.
МОСКВА, 30 мая – РИА Новости. Американские биологи сделали большой шаг к избавлению человечества от ВИЧ — они открыли ген, который включается, только если в клетках есть спящий вирус иммунодефицита, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Medicine.
«Сегодня все ученые мира работают над одной целью – поиском способов вычистить все следы ВИЧ из организма и избавить человека от инфекции. Все эти усилия, с другой стороны, будут бесполезны, если у нас не будет методики, позволяющей понять, действительно ли ВИЧ удалось полностью удалить», — заявил Фалгуни Гупта (Phalguni Gupta) из университета Пенсильвании в Филадельфии (США).
Сегодня больные ВИЧ могут прожить десятки лет благодаря антиретровирусным препаратам, которые подавляют различные этапы репликации вируса. Но из-за сильных побочных эффектов медики часто вынуждены рекомендовать пациентам прекратить прием этих лекарств на несколько недель.
В результате ВИЧ «вылезает из окопов» и начинает интенсивно копировать себя, зачастую возвращаясь к начальным масштабам инфекции за три или две недели. В последние годы ученые активно пытаются найти лекарства или антитела, которые помогали бы избежать подобной контратаки или позволяли бы выгнать вирус из клеток.
Как рассказывает Гупта, даже небольшого числа «неправильных» клеток иммунной системы или органов, которые ВИЧ заразил по ошибке, достаточно для того, чтобы возродить инфекцию после прекращения лечения. Ранее поиск таких клеток был крайне сложной задачей, так как «спящий» ВИЧ никак себя не выдает, а зараженные клетки ведут себя нормально во время приема антиретровирусных препаратов.
Гупта и его коллеги нашли решение этой проблемы, наблюдая за тем, как полноценные и дефектные частицы ВИЧ проникают в раковые клетки и меняют их работу в присутствии и в отсутствии иммунных клеток. Оказалось, что клетки человека, зараженные ВИЧ, имеют уникальную черту – они в большом количестве вырабатывают бета-галаксидазу, фермент, используемый вирусом для сборки его оболочки.
Нормальные клетки не вырабатывают эти молекулы, так как ген, отвечающий за их производство, вставляется в ДНК вирусом иммунодефицита и не имеет аналогов в человеческом геноме. Соответственно, присутствие самих молекул фермента или производимых им сахаров позволяет практически со стопроцентной уверенностью говорить о том, что в клетке прячется ВИЧ.
Первые попытки использовать эту методику для анализа крови ВИЧ-больных привели к неожиданным результатам. По словам Гупты, раньше биологи считали, что ВИЧ проникает в сравнительно небольшое число «неправильных» клеток — примерно десять на каждый миллиард «корректных» заражений.
«Оказалось, что резервуар ВИЧ в организме больных, проходящих антиретровирусную терапию, гораздо больше, чем мы считали раньше, – таких клеток в 70 раз больше, чем показывали другие типы тестов», — продолжает Гупта.
Подобные результаты, как считают ученые, могут объяснять, почему ВИЧ удается быстро восстановить потерянные «завоевания» после прекращения прием лекарств. Это открытие, как считают Гупта и его коллеги, поможет вирусологам быстрее найти способ очистки организма от спящего ВИЧ, а сама методика, которую биологи назвали TZA, уже сейчас может применяться в клинической практике для оценки того, как долго больной сможет не принимать лекарства без сильного вреда для организма.