Цивилизация
Команда исследователей из университета Джона Хопкинса изучила механизмы, которые делают некоторые иммунные клетки невосприимчивыми к ВИЧ. Работа этой «системы противовирусной защиты» основана на действии особых молекул, которые встраиваются в вирусную ДНК и изменяют ее код так, что в результате вирусные белки, предназначенные для восстановления генетического материала, начинают его разрушать.
Ученые, которые докладывают о своей находке в Proceedings of the National Academy of Sciences, считают, что это открытие предлагает новый подход к разработке лечения ВИЧ-инфекции.
Суть практически любой вирусной инфекции заключается в следующем. Вирус не способен размножаться самостоятельно, для этого он использует чужие организмы. ВИЧ (или другой вирус), используя особые рецепторы, проникает в клетку и встраивается в ДНК хозяина. Затем он «перепрограммирует» ее, заставляя вместо собственного деления воспроизводить копии вирусов. Обычно такая воспроизводящая вирусы клетка быстро распознается иммунной системой и уничтожается. Но ВИЧ поражает именно иммунные клетки, в этом его особая опасность.
Ученые выяснили, что не все клетки иммунитета одинаково подвержены заражению ВИЧ, и собираются использовать этот факт в разработке новых лечебных тактик.
Науке давно известно, что человеческая ДНК состоит из последовательностей четырех нуклеотидов: аденина, гуанина, цитозина и тимина. Ферменты, которые воспроизводят новую цепочку ДНК перед делением клетки, складывают последовательность из этих нуклеотидов на основе имеющегося «шаблона». Но есть еще один нуклеотид, урацил, который по своему строению схож с тимином, поэтому «строители» путают их и используют урацил, который в норме не должен присутствовать в ДНК человека. Чтобы этого не происходило, большинство клеток организма имеют специальные ферменты, расщепляющие урацил. Другой фермент — hUNG2 — «распознает» случайно попавший в новую копию ДНК урацил и «выбрасывает» его из генетической последовательности, оставляя свободное место, чтобы потом поместить туда тимин. Особый тип иммунных клеток, называемый «покоящимися» иммунными клетками, не имеет первого механизма контроля (так как эти клетки не делятся), но при этом они сохраняют фермент hUNG2. В результате в таких клетках накапливается большое количество урацила.
Когда ВИЧ встраивается в ДНК «покоящейся» иммунной клетки, переполненной урацилом, и заставляет неприспособленную для этого клетку делиться, то при копировании вируса ДНК человека многократно ошибается. А фермент hUNG2, пытаясь исправить ошибки, окончательно добивает дефектные копии.
Ученые из университета Джона Хопкинса, выращивая «покоящиеся» клетки в лаборатории, заражали их ВИЧ и доказали их невосприимчивость к вирусу.
Знание этого механизма может быть использовано в разработке нового подхода к лечению ВИЧ, направленного на предотвращение накопления вируса в неделящихся клетках организма.
Еще одна хорошая новость о борьбе с ВИЧ-инфекцией была опубликована исследователями из Стэнфордского университета в журнале Molecular Therapy.
Новое исследование предлагает использование своего рода «молекулярных ножниц», которые способны вырезать определенные последовательности генов из цепочки ДНК Т-лимфоцитов (иммунных клеток, являющихся основными мишенями ВИЧ), кодирующие рецепторы, по которым ВИЧ узнает эти клетки, прежде чем внедриться в них. Вместо этих генов ученые нашли способ «вставить» туда гены, которые обеспечивают дополнительную защиту клеток иммунитета от вируса.
Таким образом, ученым удалось создать в лаборатории лимфоциты, полностью резистентные к главным штаммам ВИЧ.
Переливание крови с такими лимфоцитами больным ВИЧ не обеспечит полного излечения, но позволит дополнить медикаментозную терапию, направленную на поддержание иммунитета. При этом ожидается, что такой вид терапии будет чрезвычайно эффективен и позволит избежать многих осложнений, связанных с иммунодефицитом.
Клинические испытания данного метода планируется начать в течение 3–5 лет, и, хотя подобное лечение будет требовать индивидуального подхода к каждому пациенту (в силу генетического разнообразия), в перспективе оно позволит существенно сократить расходы на лечение.