Иммунитет к ВИЧ — это не красивая сказка, а удивительная реальность. То, что существуют люди, которые не заражаются этим опасным заболеванием, удалось доказать давно. Но вот откуда берется иммунитет к ВИЧ-инфекции и почему некоторые люди не подвержены страшному недугу, ученые выяснили совсем недавно.
Почему ВИЧ не заражаются некоторые люди?
Исследования на этот предмет проводились не ради любопытства. С их помощью специалисты в области медицины и ученые в будущем надеются разработать вакцину или лекарство от вируса иммунодефицита, которого по сей день не существует. Что же стало известно в результате исследований? Люди с иммунитетом к ВИЧ имеют крайне интересный и необычный клеточный состав.
Ученые считают, что такая особенность может быть генетической. На данный момент производится исследование на предмет изучения генного состава людей, которые не заражаются данным опасным недугом. Уже был выведен геном, который противостоит заражению. Он не только не подвергается влиянию вируса, но и разрушает его, словно вырезая из организма. На его основе планируют производить вакцину против вируса иммунодефицита.
Многих людей интересует, есть ли иммунитет к ВИЧ у людей, которые живут с инфицированными партнерами и не заражаются сами. В некоторых ситуациях такое стечение обстоятельств можно предположить. Возможно, действительно существуют пары, в которых у одного из партнеров имеется иммунитет к ВИЧ. Но в основном заражение не происходит по причине соблюдения мер безопасности обоими партнерами. Речь идет о постоянном использовании барьерной контрацепции. Качественные презервативы, приобретаемые в аптеке, позволяют практически полностью обезопасить половой контакт. О том, почему некоторые люди не заражаются ВИЧ, свидетельствует еще и отсутствие орального секса, который также представляет опасность для инфицирования.
Соблюдение бытовых мер безопасности в этом вопросе также играет немаловажную роль. Только в этом случае речь идет не только о половом партнере, но и обо всех, кто окружает инфицированного человека.
Крупномасштабный генетический анализ предполагает, что ответ кроется в крошечных изменениях в структуре белка, который помогает иммунной системе распознавать и уничтожать инфицированные клетки.
ВИЧ-контроллеры — люди со стойкой от природы иммунной системой
У большинства людей, зараженных ВИЧ в конечном итоге развивается СПИД. Вирус размножается в своих клетках, достигнув в конце концов высокого уровня, и наносит необратимый ущерб иммунной системе. Тем не менее, вирус не прогрессирует примерно у каждого трехсотого инфицированного человека. Эти, так называемые ВИЧ-контроллеры обладают от природы иммунной системой, которая подавляет репликацию вируса.
Первым, кому пришла мысль проведения исследования клинического значения таких котроллеров, стал Брюс Уолкер (Bruce Walker) — иммунолог из Центрального госпиталя Массачусетса. «Я понял, что необходимо выяснить, что общего между людьми, у которых вирус развивается и теми, кого это минует», — комментирует он.
Уокер и его коллеги исследовали ДНК более девятисот ВИЧ-контроллеров. Они сравнили пробы с генетическими кодами 2600 человек с нормальными случаями ВИЧ-инфекций. Ученые отслеживали изменения одной «буквы» ДНК в миллионах точек генома человека и обнаружили более трехсот участков, которые были статистически связаны с борьбой с инфекцией.
Все определенные объекты находились в той области генома, который кодирует белки, участвующие в иммунном ответе, а точнее HLA белки. Исследователи использовали регрессионный анализ, чтобы сузить область поиска до четырех участков, наиболее тесно связанных с иммунитетом к ВИЧ.
Нельзя с точностью утверждать, что только эти участки отвечают за иммунитет. Но, используя подробную карту участков HLA, ученым удалось выявить конкретные аминокислоты в одном из белков, называемом HLA-B, которые отличаются у контроллеров и у людей с нормально развивающейся инфекцией. Эти аминокислоты, как оказалось, способны контролировать вирус.
Белок HLA-B — самое важное звено
HLA-B играет важную роль в иммунном ответе организма на вирусную атаку. Когда вирусы заражают тело, они захватывают клетки для производства протеина. HLA-B собирает пептиды — короткие фрагменты этих вирусных белков и несет их к клеточной мембране, где они выступают в качестве маркеров клеток разрушителей иммунной системы. Пять из шести аминокислот, которые отличаются у контроллеров и неконтроллеров находятся в структурной подкладке, используемой HLA-B для связки вирусных белков.
Исследования в меньших масштабах, проведенных в Южной Африке, уже обнародовали причастность HLA-B к иммунитету ВИЧ и теперь эти результаты только подтверждают то, что HLA-B является самым важным белком в этом процессе, комментирует Родни Филлипс (Rodney Phillips) иммунолог из института возникающих инфекций Оксфордского университета.
Пока остается неясным, каким именно образом этот процесс отличается у контроллеров и неконтроллеров. «Работы еще предостаточно,- говорит Уолкер, — так как нам еще предстоит определить точный механизм активности этого фрагмента HLA-B.» Мы еще далеки от создания вакцины или назначения определенного лечения. Но с оптимизмом смотрим в будущее, так как теперь мы знаем, что нам нужно контролировать», — заключает иммунолог.
05.11.2010 в 14:01, просмотров: 7808
Ученые выявили генетические особенности, благодаря которым организм некоторых людей может противостоять размножению вируса иммунодефицита (ВИЧ) и предотвращать развитие СПИДа, что поможет создать новые лекарства от этой болезни.
Естественной устойчивостью к ВИЧ обладает примерно каждый 300-й инфицированный. Для того, чтобы выявить причины, позволяющие этим людям, несмотря на наличие вируса в крови, оставаться здоровыми, группа ученых под руководством Брюса Уолкера из Центрального госпиталя Масачуссетса дала в 2006 году начало масштабному исследованию, целью которого было изучение их ДНК.
Группа Уолкера сумела выявить вариации аминокислот в структуре одного из белков, называемого HLA-B, позволяющие ВИЧ-контроллерам сохранять здоровье.
Белок HLA-B может «помечать» клетку, инфицированную вирусом, направляя на нее действие иммунной системы. Этот белок «умеет» захватывать небольшие белковые фрагменты, синтезируемые вирусами после проникновения в клетку, и переносить их на поверхность клеточной мембраны, что делает клетку «помеченной» и предопределяет её дальнейшее уничтожение.
Пять из шести выявленных аминокислот задействованы в структурном фрагменте HLA-B, выполняющем захват белковых фрагментов, называемых пептидами. Ученые надеются, что, поняв в будущем точный механизм работы этого фрагмента HLA-B, они смогут научиться его контролировать и разработают вакцины, позволяющие улучшить иммунный ответ организма человека на присутствие ВИЧ в организме.
- Самое интересное
- Комментарии
Популярно в соцсетях
Наиболее объективно можно оценить риск заражения для гемофиликов, которым переливали зараженную кровь еще до открытия вирусной природы ВИЧ. Обычно можно найти записи о том, сколько крови им было перелито, кому еще переливали кровь из этой партии, какой процент заразился. Но с тех пор как стало известно о ВИЧ, всю кровь в донорских центрах проверяют на наличие вируса и шанс заразиться через переливание крови сегодня ничтожен. То есть все исследования ограничены теми людьми, которым переливали кровь двадцать лет назад. Не самая идеальная ситуация для изучения.
Помимо трудности оценки риска, мешает также этика проведения исследований. При вовлечении человека в научное исследование, полагается сделать все возможное (в разумных пределах) для того, чтобы этот человек не заразился. Отлично известно, что консультирование людей о рисках заражения ВИЧ резко снижает вероятность этого заражения. Люди снижают количество случайных половых контактов, начинают пользоваться презервативами и т.д. То есть если раньше их риск мог быть очень высок, то самим фактом их изучения мы этот риск снижаем. Такая вот «уловка 22». Особенно это касается изучения передачи ВИЧ от положительных матерей детям во время родов или во время вскармливания. ВИЧ-положительным матерям полагается давать антивирусные препараты, которые драматически снижают количество вируса в крови, а потому и риск передачи ВИЧ ребенку (с 30-50% до 1-2%).
Гипотезы
Так что найти человека, про которого можно с большой уверенностью сказать, что он в данный момент подвергается очень большому риску заразиться ВИЧ и продолжает оставаться незараженным, очень сложно. В большинстве случаев приходится довольствоваться людьми, которые когда-то раньше были в группе высокого риска и не заразились. Почему этого не достаточно (помимо уже описанных проблем с оценкой риска)? Потому что существуют три основные гипотезы, которые объясняют устойчивость к ВИЧ, а на таких людях проверить из них можно лишь одну из них, да и то самую скучную.
Эта первая гипотеза гласит, что устойчивость к ВИЧ определяется генетически. У устойчивых людей присутствует какая-то мутация, которая защищает их от заражения. Самый известный и хорошо изученный пример — мутация в гене CCR5. Поскольку вирус нуждается в этом белке для того, чтобы попасть внутрь лимфоцита, люди с такой мутацией устойчивы к ВИЧ. Вирусы используют очень большое количество наших белков для своих целей и теоретически мутации в любом из этих белков могут привести к тому, что вирус будет неспособен реплицироваться в наших клетках. В людях, которые когда-то давно были подвержены высокому риску заражения ВИЧ, эти мутации можно найти и сегодня, потому что наша ДНК навсегда остается с нами. Но это самый скучный вариант устойчивости, потому что он хорошо понятен в рамках того, что мы уже знаем, плюс имеет довольно низкую вероятность привести к эффективной вакцине (но может привести к лекарству).
Согласно второй гипотезе, устойчивость к ВИЧ вызывается некими временными факторами, как-то связанными с окружающей средой. Например, у человека была какая-то иная (не ВИЧ) вирусная инфекция, которая активировала имунную систему так, что та стала на время устойчивой к ВИЧ. Или он чего-то там съел такого. Серьезных гипотез, которые бы в деталях предлагали механизм такой устойчивости, на данный момент нет, но теоретически собирая и анализируя эпидемиологические данные можно обнаружить нечто, коррелирующее с устойчивостью к ВИЧ. В данном случае прямое наблюдение за людьми, которые подвергаются высокому риску заражения ВИЧ, очень желательно, но не обязательно — корреляция должна выявляться и при анализе большого количества данных о риске в прошлом (если нам удастся эти данные собрать).
Наконец, самая интересная гипотеза состоит в том, что люди с высоким риском заражения ВИЧ регулярно получают суб-инфекционные дозы вируса, которые локально «вакцинируют» их против более высоких доз. Например, небольшая доза ВИЧ, полученная проституткой при первом половом контакте может привести к локальной антивирусной активации иммунной системы в ее вагинальном эпителии, так что при следующем половом контакте эти иммунные ответы будут способны справиться с большей дозой вируса, а при следующем — с еще большей. Теоретически даже возможно, что вирус распространяется в организме, но активированный иммунный ответ полностью вычищает инфекцию. Если такое действительно происходит, то знание о том, как это происходит и как мы можем манипулировать такими иммунными реакциями, будет бесценно для разработки вакцины. К сожалению, для тестирования этой гипотезы абсолютно необходимы люди, которые регулярно подвергаются риску заразиться ВИЧ. Более того, вполне вероятно, что эта «вакцинация» происходит локально, то есть по иммунным ответам в крови ее не найдешь, а надо смотреть именно в эпителии, который находился в контакте с вирусом. Это очень непросто технически. Обычно для исследования локальной иммунной системы берут биопсию — «выкусывают» небольшой кусочек ткани. Но брать биопсию у человека, который регулярно подвергается риску заражения ВИЧ тоже не этично — сделанная в процессе взятия биопсии ранка может существенно увеличить риск заражения.
Как видите — кругом сплошные проблемы. В дополнение ко всем вышеперечисленным стоит добавить, что механизмов устойчивости наверняка больше одного и они могут отличаться в разных группах риска. Вполне вероятно, что механизм устойчивости к вирусу, попавшему на вагинальный эпителий отличается от механизма устойчивости к вирусу, попавшему на эпителий прямой кишки, а также от механизма устойчивости к вирусу, попавшему напрямую в кровь. Поэтому все эти группы стоит изучать отдельно, что еще больше усложняет исследования.
Прошлое и будущее
Тем не менее, ученые пытаются этот феномен изучать, потому что существуют кое-какие наметки на то, что третья гипотеза вполне реальна, а потому может привести к прорыву в разработке вакцины. Наметки эти сводятся к довольно сложным иммунологическим анализам, о которых я тут писать не буду, а также к паре интересных историй. История первая произошла еще на заре эпидемии, когда основными ВИЧ-пациентами были геи с огромным количеством сексуальных контактов (начиная с 500 в год и выше, до нескольких тысяч). Тогда уже существовал тест на антитела к ВИЧ и довольно быстро были найдены люди, которые не смотря на такую частоту контактов, оставались серонегативными (не имели антител к ВИЧ). Одна научная группа попыталась выделить вирус из этих людей и, к общему удивлению, преуспела в почти 30 случаях (не знаю из скольки). Выделение вируса было проведено в двух независимых лабораториях (чтобы исключить возможность контаминации), причем в одной из них был позже проведен (очень специфичный) ПЦР анализ, который подтвердил результаты, полученные в клеточной культуре. Когда эти результаты были опубликованы, поднялся довольно большой шум, но среди обвинений в некачественном анализе или даже в подделке данных дело это замяли, во многом благодаря давлению со стороны правительства, обеспокоенного тем, что эти результаты могут быть интепретированы как говорящие о том, что тестирование донорской крови на антитела к ВИЧ не гарантирует отсутствие инфекции (что привело бы к панике). Однако этот результат (если ему верить) говорит о том, что в крови этих людей был инфекционный вирус, но похоже, что они довольно быстро полностью вычистили инфекцию (поэтому они остались серонегативными) и позже даже ПЦР тесты не обнаруживали в их крови вирус. Вторая история на самом деле не одна история, ряд разрозненных историй (не собранных в ходе систематического исследования) о том, что устойчивые к ВИЧ проститутки остаются устойчивыми до тех пор, пока они систематически подвергаются высокому риску. Если у них случается перерыв в несколько месяцев, а потом они возвращаются к проституции, то они довольно быстро подхватывают ВИЧ. Это совпадает с гипотезой о том, что регулярное локальное «вакцинирование» ответственно за устойчивость. Во время перерыва, эффект «вакцинации» теряется и они теряют устойчивость.
Собственно основным итогом конференции стало решение организовать консорциум, посвященный устойчивости к ВИЧ. На начальных шагах, роль этого консорциума будет сводиться к организации сотрудничества между учеными, изучающими сходные группы риска. Затем последует стандартизация определений и измерения риска, общие реагенты, методы и т.д. И есть надежда на то, что в будущем консорциум сможет определять и продвигать крупномасшатбные исследования, нацеленные на систематический поиск людей, устойчивых к ВИЧ и на систематическое и детальное изучение их геномов, эпидемиологии и иммуннологии. Мне кажется потенциальная польза от такого подхода достаточно очевидна.