Исследователи предложили новый подход к лечению ВИЧ-инфекции, направленный на полное удаление зараженных клеток и восстановление иммунной системы. Можно использовать естественный механизм обновления защитных клеток — CD4+ Т-лимфоцитов, — которые и поражает вирус. Статья опубликована в журнале Trends in Immunology. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).
ВИЧ поражает клетки иммунной системы, имеющие на своей поверхности рецепторы CD4. Вирус прикрепляется к этим белкам, и в результате работа иммунной системы угнетается и развивается синдром приобретенного иммунного дефицита (СПИД), когда организм больного теряет возможность защищаться от инфекций и опухолей. Без врачебного вмешательства больные в среднем умирают через 9–11 лет после заражения. При проведении антиретровирусной терапии, которая включает в себя прием нескольких препаратов, продолжительность жизни пациента может быть продлена до 70–80 лет. При этом снижается концентрация свободных вирусов, но остаются зараженные ВИЧ клетки.
Один из механизмов устойчивости к антиретровирусным препаратам ВИЧ в форме хронической инфекции связан с формированием скрытых вирусных резервуаров, то есть способностью вирусов находиться в зараженных клетках в неактивной (латентной) форме в течении многих месяцев и даже лет. В этом случае вирус не размножается, он спрятан, не выходит в кровоток и потому лекарство не работает. Это снижает эффективность применения антиретровирусных препаратов, и зараженная клетка не распознается иммунной системой для последующего уничтожения.
В качестве возможного подхода, ориентированного на устранение латенто-инфицированных клеток, рассматривается так называемая стратегия «активируй и убивай». Она основана на использовании препаратов, активирующих вирусное развитие в латентно-инфицированных клетках. Это делает последние доступными для уничтожения CD8+ Т-клетками иммунной системы и повышает эффективность антиретровирусной терапии. Существуют недостатки этого подхода: токсичность препаратов, непредсказуемая реакция зараженных клеток, что может привести к их дополнительному размножению, а также эффект подавления активности Т-клеток.
Авторы новой статьи предлагают иной подход — «промыть и заменить». Ученые провели системный анализ множества разнообразных данных о развитии и структуре популяции ВИЧ в организме человека до и в ходе антиретровирусной терапии. Этот подход был сформулирован благодаря исследованиям по изменениям характеристик инфекции ВИЧ у человека и у обезьян.
Предложенный подход основан на использовании естественного механизма поддержания Т-клеточного гомеостаза (постоянства). Он связан с вымыванием части активированных субпопуляций более зрелых лимфоцитов, включая латентно-инфицированные CD4 Т-клетки. Это происходит за счет поступления менее дифференцированных клеток в органы, где рождаются иммунные клетки (лимфоидные) и их конкуренции за факторы выживания.
«За счет применения дополнительной поликлональной активации Т-клеток в сочетании со стандартной антиретровирусной терапией, можно ускорить процесс обновления Т-клеточной популяции. Это наша рабочая гипотеза, которая постулирует возможность реализации нового подхода к удалению всех латентно-инфицированных клеток», — рассказывает Геннадий Бочаров, один из авторов статьи, руководитель проекта по гранту РНФ, ведущий научный сотрудник, доктор физико-математических наук, сотрудник Института вычислительной математики имени Г. И. Марчука РАН.