НЕПРОБИВАЕМЫЕ
Некоторое количество россиян являются носителями генетической мутации, делающей их невосприимчивыми к вирусу иммунодефицита
. Анализ совсем не страшный. Илья Кофиади, научный сотрудник лаборатории генетики гистосовместимости человека Института иммунологии Федерального медико-биологического агентства России, протягивает мне тщательно запечатанный стерильный зонд. Сейчас я открою упаковку и поскребу палочкой за щекой — собственноручно, чтобы на зонд не попала чья-нибудь чужая ДНК. Потом ученый опустит зонд в пробирку со специальным реактивом. Нужно будет немножко подождать. Всего через два часа я узнаю, отношусь ли к числу счастливчиков. В канун 1 декабря — Всемирного дня борьбы со СПИДом — это было бы кстати. Ученые выяснили, что около одного процента жителей Старого Света благодаря генетической мутации невосприимчивы к вирусу иммунодефицита. Существуют и другие полезные мутации, позволяющие даже при заражении ВИЧ на многие годы отодвинуть развитие болезни.
О том, что люди по-разному реагируют на ВИЧ, стало известно вскоре после появления СПИДа. «Ученые выяснили, что существует иммунный рисунок, который делает людей более или менее чувствительными к вирусу иммунодефицита, — говорит заведующий лабораторией молекулярной биологии Института иммунологии, руководитель лаборатории иммунохимии НИИ вирусологии РАМН им. Д. И. Ивановского, член координационного совета Глобального вакцинового проекта Эдуард Карамов. — Примерно 7-10 процентов носителей ВИЧ относятся к группе «долгоживущих» — они заболевают СПИДом спустя 15-18 лет после заражения, притом что обычно этот срок составляет 7-8 лет. Есть так называемые быстрые прогрессоры, которых 15-20 процентов, — у таких симптомы СПИДа появляются уже через год-два». Объектом особого интереса ученых стали люди из другой группы — многократно подвергавшиеся опасности заражения ВИЧ, но так и не получившие инфекцию. Пытаясь ответить на вопрос, почему они не заболели, исследователи решили «покопаться» в их ДНК.
Под подозрение попали гены-кандидаты, кодирующие белки, которые находятся на поверхности лимфоцитов, атакуемых вирусом. Ученые рассуждали так: чтобы внедриться в клетку, вирус должен зацепиться за белок-рецептор на клеточной мембране. Неполадки с этими рецепторами, возникающие из-за мутаций в генах, могут привести к тому, что вход в клетку для вируса будет затруднен. В 1996 году, обследуя людей, оказавшихся неспособными к заражению ВИЧ, американские ученые обнаружили у подавляющего большинства «поломки» в гене белка-рецептора CCR5. Этот рецептор находится преимущественно на поверхности иммунных клеток и настроен на хемокин — низкомолекулярный белок, активирующий лимфоциты и помогающий рекрутировать их в место инфекции или воспаления. Однако ВИЧ использует этот рецептор с другой целью — для того, чтобы проникнуть в клетки организма. Конечно, мутация в гене, кодирующем белок, чаще всего связана с каким-то дефектом. Но выяснилось, что иногда новый вариант гена может оказаться полезным. В случае CCR5 выпадение из генетической цепочки 32 нуклеотидов приводит к тому, что белок-рецептор, образующийся в результате, сильно укорочен и не появляется на поверхности клетки, а значит, вирус иммунодефицита не может эффективно использовать его для атаки.
«Каждая хромосома у человека имеет свою пару, — говорит Илья Кофиади. — Мутация может возникнуть одновременно в обеих парных хромосомах или только в одной. Если выпадение 32 нуклеотидных оснований из гена CCR5 происходит сразу в обеих хромосомах, то носители такой мутации практически невосприимчивы к ВИЧ. По крайней мере, среди них до сих пор не зафиксировано ни одного случая заражения. Ведь рецептора CCR5 на поверхности клетки в таком случае просто нет». Во втором случае, когда соответствующая мутация возникает только в одной хромосоме из пары, возможность распространения ВИЧ в организме тоже уменьшается. Белки-рецепторы CCR5 отсутствуют ровно в половине клеток: значит, вирусу иммунодефицита труднее проникнуть в них.
Обнаружив полезную мутацию, ученые сразу же захотели определить, у каких народов и как часто она встречается. Сравнив результаты генетического анализа людей, принадлежащих к разным этносам, они поняли, что истоки мутации CCR5delta32 нужно искать где-то на севере Европы, в Скандинавии. Чем дальше от этих мест, тем реже она появлялась, а во многих максимально удаленных от названной точки странах, таких, как Япония или Венесуэла, ее не было совсем. Европейцы же оказались более удачливыми. Носителями мутации CCR5delta32 в обеих парных хромосомах являются около одного процента жителей Старого Света — в принципе, не так уж мало. Ведь это означает, что каждый сотый из них невосприимчив к ВИЧ. Еще у 18 процентов европейцев есть мутация только в одной из парных хромосом. Природа защищает и их, хотя не так эффективно. Инфицирование вирусом иммунодефицита может произойти, но наступление тяжелой болезни, СПИДа, отодвинется как минимум на два года.
Откуда же обитатели Европы получили полезную мутацию? Мнения ученых разделились. Кто-то считает, что жителям Старого Света ее подарила приблизительно семьсот лет назад свирепствовавшая тогда эпидемия чумы. Ведь возбудитель этой болезни, Yersinia pestis, для атаки на человеческий организм по сути использует те же самые белки-рецепторы, что и ВИЧ. Возможно, в Европе, которая больше всего пострадала от чумы, происходил селективный отбор людей, обладавших этой мутацией CCR5. При эпидемии чумы они имели больше шансов выжить. Другие исследователи спорят с такой точкой зрения: по их мнению, частота мутации CCR5delta32 в бронзовом веке ничуть не отличалась от той, что наблюдается сейчас.
Так или иначе, удачная мутация постепенно расходилась кругами от места своего первоначального зарождения, но ушла оттуда не очень далеко. До недавнего времени было неясно, как эта мутация распространена на территории России и сопредельных стран, однако сотрудники Института иммунологии закрасили белое пятно на карте.
«Наши исследования показывают, что у казахов, киргизов, чеченцев, тувинцев мутация CCR5delta32 почти не встречается, — рассказывает Кофиади. — Зато в России есть одна этническая группа, в которой она попадается значительно чаще, чем в среднем по Европе». Речь идет о поморах, небольшой этнической группе, состоящей из нескольких тысяч человек и проживающей сегодня в Архангельской области. Удивительно, но природа, пожалуй, лучше всего на планете защитила от ВИЧ именно этих людей. По данным исследователей Института иммунологии, целых три процента из них являются носителями «спасительной» мутации CCR5delta32 сразу в двух парных хромосомах, что делает их невосприимчивыми к вирусу иммунодефицита. Еще 30 процентов имеют мутацию этого гена в одной из хромосом и, значит, подвержены недугу гораздо меньше.
Российские ученые исследовали и две другие «хорошие» мутации, помогающие противостоять грозной болезни. Раньше их обнаруживали у так называемых долгоживущих: людей, заразившихся вирусом иммунодефицита, но в течение десятилетий не показывавших признаков развития СПИДа. «Сейчас в мире изучено уже около десятка таких генетических мутаций, — говорит Эдуард Карамов. — Однако до сих пор было непонятно, как они распространены в России». Сотрудники Института иммунологии обратили внимание на две из них. Первая находится в участке гена SDF1, кодирующем количество выработки молекулы-лиганда, связывающейся с рецепторами иммунных клеток в процессе иммунного ответа организма. «Работа» SDF1 бывает заметна на продвинутых стадиях инфекции, когда в крови человека циркулирует уже большое количество вируса иммунодефицита. «Поломка» гена, которая выражается в повышенной выработке молекулы-лиганда, в этом случае способна поставить естественный барьер на пути болезни. «Ведь если молекул SDF1 появляется слишком много, они связываются с рецепторами на поверхности лимфоцитов, не оставляя для ВИЧ способа проникнуть в клетки, — рассказывает Илья Кофиади. — Лишенный лазейки, вирус остается не у дел». Загадочной пока остается вторая мутация CCR2-641, связанная с «поломкой» еще одного гена, кодирующего белок-рецептор на поверхности лимфоцитов. Ученые сумели обнаружить ее у «долгоживущих». Однако каким образом она способна затормозить наступление СПИДа, пока не знает никто.
По мнению большинства исследователей, обе мутации значительно более древние, чем CCR5delta32, поэтому для них, вероятно, существует несколько исходных точек. «Доподлинно неизвестно, как миграции людей могут быть связаны с их распространением, — говорит Илья Кофиади. — Но определенные волны этих генов в человеческой популяции все же можно проследить. Например, мы обнаружили, что у казахов и киргизов частота распространения мутации CCR2-641 одна из самых высоких для среднеазиатского региона. Дальше ее волна, постепенно ниспадая, идет в Юго-Восточную Азию. Одновременно существует и встречное движение — мутация SDF1, наоборот, распространяется с юго-востока в Среднюю Азию». Оказывается, орды кочевников, несшиеся по просторам Евразии задолго до того, как ВИЧ появился в человеческой популяции, одновременно распространяли и гены, способные бороться с ним.
Рассчитывая частоту «полезных» мутаций на территории России, биологи испытывали немалые трудности с ответом на вопрос, кто же такие коренные русаки. Таковыми условно решили считать жителей Вологодской области. Оказалось, что мутация CCR5delta32 есть в одной или двух парных хромосомах приблизительно у десяти процентов из них. Интересно, что, следуя известной фразе «поскреби русского, найдешь татарина», эти люди по количеству мутаций оказались ровно посередине между поморами и татарами. «Три процента поморов благодаря гомозиготной мутации CCR5delta32 полностью защищены от ВИЧ, у татар таких один процент, — говорит Илья Кофиади. — Значит, в среднем у русских может быть от одного до трех процентов людей, невосприимчивых к ВИЧ».
Зачем нужна подобная информация? Во-первых, она может оказаться бесценной для конкретного человека, если он пройдет индивидуальный анализ. Тем не менее специалисты не рекомендуют пускаться во все тяжкие даже тем, кто вытянет счастливый билет — узнает, что является носителем удачной гомозиготной мутации CCR5delta32. «До сих пор у людей с такой мутацией ни разу ни в одной стране не выделяли ВИЧ, — говорит Эдуард Карамов. — Однако в лабораторных условиях, подобрав особый штамм вируса иммунодефицита, им можно заразить любые клетки. Мы проводили такие опыты».
Без учета человеческой генетики в ближайшее время вряд ли будут возможны и любые серьезные научные исследования, связанные с ВИЧ. Например, прошлогодний провал испытаний вакцины Merck против СПИДа некоторые специалисты объясняют, в частности, еще и тем, что когорты участников не были обследованы на генетические мутации. Впрочем, в ближайшее время у ученых уже не будет возможности допустить такой досадный промах. В США сейчас разворачивается грандиозный научный проект по исследованию 300 человеческих генов, влияющих на размножение ВИЧ в организме. В этот список неожиданно попали даже гены, отвечающие за белки, с помощью которых сокращаются мышцы. Так что очень скоро мы все действительно узнаем о своих взаимоотношениях со СПИДом.
источник
Всем привет, с вами Ольга Рышкова. В прошлый раз мы с вами разбирались, что такое мутации, как и где они происходят и вредны или полезны они для нас. А знаете ли вы, что благодаря мутациям среди нас есть 10% людей, которые ни при каких условиях не заболеют ВИЧ-инфекцией и СПИДом? Это люди с врождённым иммунитетом к ВИЧ. Как он у них появился?
Любой вирус, в том числе и ВИЧ, состоит из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки.
Вирусы способны размножаться и синтезировать белок. Они паразитируют в клетках живых организмов и способны размножаться только внутри них.
Вирусы так пугают нас из-за мутаций и стремительной скорости их размножения. Частые мутации позволяют им ускользать от действия иммунной системы человека, она не успевает синтезировать антитела против новых и новых форм-мутантов вирусов, она перестаёт узнавать их.
Новые мутировавшие вирусы ускользают от действия иммунной системы человека и это позволяет им выживать. Из-за частых мутаций вируса иммунодефицита человека так долго работают над созданием вакцины против ВИЧ. Вирусы быстро становятся устойчивыми к лекарствам, что усложняет лечение.
Попадая в кровь человека, вирус проникает в клетки иммунной системы лимфоциты и там размножается. Под действием большого количества новых вирусов лимфоцит погибает, вирусы выходят в кровяное русло и проникают в новые лимфоциты, разрушая всё больше этих иммунных клеток.
Со временем клеток иммунной системы становится всё меньше и мы говорим, что иммунная система слабеет, иммунитет снижается.
У человека определённое количество лимфоцитов. Если не принимать никаких мер, не лечиться, ВИЧ разрушит это количество клеток за 8-10 лет. Дальше опухоли и инфекционные заболевания беспрепятственно распространяются по организму и на этом всё. Отвлекаясь от темы, скажу, что современная медицина не научилась уничтожать ВИЧ внутри лимфоцитов, но она замечательно это делает тогда, когда вирусы выходят из погибших клеток, не давая ВИЧ поражать новые клетки и сохраняя иммунитет человеку.
И вот в ходе исследований выяснилось, что 10% белого населения планеты имеют врождённую, наследственную, генетическую невосприимчивость к ВИЧ-СПИДу. Это значит, что ВИЧ может попасть в их организмы, но не может проникнуть в их иммунные клетки лимфоциты. Только в клетках вирусы могут размножаться, а в плазме крови иммунные клетки их обнаруживают и уничтожают. Люди с наследственным иммунитетом к СПИДу никогда ВИЧ-инфекцией и СПИДом болеть не будут! И всё потому, что им по наследству от предков досталась такая положительная мутация
Как же так? Откуда такая наследственность? Ведь ВИЧ нам известен меньше четырёх десятков лет, а мы знаем, что эволюции для закрепления и распространения мутации у людей нужны сотни и тысячи лет! И почему только у белых людей?!
Людям, невосприимчивым к ВИЧ-инфекции достались от предков мутировавшие лейкоциты. У всех остальных на лейкоцитах содержится рецептор CCR5.
В этом месте ВИЧ проникает в клетку. Вирус распознаёт это рецептор и прикрепляется к нему. Они подходят друг другу как ключ к замку.
У предков невосприимчивых к СПИДу людей изменилась конфигурация рецептора CCR5, он стал другим. Этот мутировавший рецептор называют CCR5-дельта32.
Клетки людей с рецептором CCR5-дельта32 вместо CCR5 не принимают вирус. Когда вирус проникает в кровь и ищет, куда бы ему прикрепиться, у него ничего не получается. Этим людям не страшен СПИД.
Сама по себе эта мутация не имеет отношения к ВИЧ, это была случайная мутация. Она произошла, закрепилась и распространилась, когда этого вируса не было. Людям с наследственным иммунитетом к ВИЧ, можно сказать, просто повезло иметь такой рецептор на лимфоцитах.
Это стало побочным эффектом средневековой чумы. В 14 веке чёрная смерть опустошила Европу. Она убила 40% населения. Ко времени начала пандемии чумы небольшая часть европейцев, примерно 1 из 20 000, уже имела мутировавший рецептор CCR5-дельта32.
И вирус чумы и ВИЧ проникают в иммунную систему одинаково, с помощью CCR5. Эпидемия чумы была долгой, люди с рецептором CCR5 умирали, а с рецептором CCR5-дельта32 выживали.
Среди выживших доля носителей мутации повысилась в 2000 раз (1:10) и теперь 10% европейцев имеют иммунитет к ВИЧ-инфекции.
Случайная мутация создала защитную стену против болезни и 10% европейцев могут не бояться СПИДа. Одни мутации оказывают сильное влияние на болезни, другие – никакого. Эта конкретная мутация возникла случайно и защищает людей от ВИЧ-инфекции. Посмотрите на карте, где распространена мутация CCR5-дельта32, позволяющая людям быть невосприимчивыми к ВИЧ-инфекции.
Этот механизм защиты от инфекции – ключ к лекарствам против ВИЧ. Есть такой препарат маравирок, он уже применяется для лечения ВИЧ-инфицированных. Принцип его действия в том, что он связывается с рецептором CCR5 и не даёт вирусу прикрепиться к этому рецептору и проникнуть в клетку.
Если статья показалась вам полезной, поделитесь с друзьями в социальных сетях.
источник
Несколько лет назад был описан генотип человека, устойчивый к ВИЧ. Проникновение вируса в иммунную клетку связано с его взаимодействием с поверхностным рецептором: белком CCR5. Но делеция (утеря участка гена) CCR5-дельта32 приводит к невосприимчивости её носителя к ВИЧ. Предполагается, что эта мутация возникла примерно две с половиной тысячи лет назад и со временем распространилась в Европе.Сейчас к ВИЧ фактически устойчив в среднем 1 % европейцев, 10-15 % европейцев имеют частичную сопротивляемость к ВИЧ. Учёные Ливерпульского университета объясняют такую неравномерность тем, что мутация CCR5 усиливает сопротивляемость к бубонной чуме. Поэтому после эпидемий «чёрной смерти» 1347 года (а в Скандинавии ещё и 1711 года) доля этого генотипа выросла.Мутация в гене CCR2 также уменьшает шанс проникновения ВИЧ в клетку и приводит к задержке развития СПИД.Существует небольшой процент людей (около 10 % всех ВИЧ-положительных), в крови которых присутствует вирус, однако СПИД у них не развивается в течение долгого времени (т. н. непрогрессоры).Обнаружено, что одним из главных элементов антивирусной защиты человека и других приматов является белок TRIM5a, способный распознавать капсид вирусных частиц и препятствовать размножению вируса в клетке. Данный белок у человека и других приматов имеет различия, которые обуславливают врожденную устойчивость шимпанзе к ВИЧ и родственным ему вирусам, а у человека — врожденную устойчивость к вирусу PtERV1.
Другой важный элемент антивирусной защиты — интерферон-индуцируемый трансмембранный белок CD317/BST-2 (bone marrow stromal antigen 2), получивший также название «tetherin» за его способность подавлять выделение вновь образовавшихся дочерних вирионов посредством их удержания на поверхности клетки. CD317 — трансмембранный белок 2го типа с необычной топологией — трансмембранный домен рядом с N-концом и гликозилфосфатидилинозитол (GPI) на С-конце; между ними расположен внеклеточный домен. Показано, что CD317 непосредственно взаимодействует со зрелыми дочерними вирионами, «привязывая» их к поверхности клетки[88]. Для объяснения механизма такого «привязывания» предложено четыре альтернативных модели, согласно которым две молекулы CD317 формируют параллельный гомодимер; один или два гомодимера связываются одновременно с одним вирионом и клеточной мембраной. При этом с мембраной вириона взаимодействуют либо оба мембранных «якоря» (трансмембранный домен и GPI) одной из молекул CD317, либо один из них. Спектр активности CD317 включает, по крайней мере, четыре семейства вирусов: ретровирусы, филовирусы, аренавирусы и герпесвирусы. Активность данного клеточного фактора ингибируется белками Vpu ВИЧ-1, Env ВИЧ-2 и SIV, Nef SIV, гликопротеином оболочки вируса Эбола и белком К5 герпесвируса саркомы Капоши. Обнаружен кофактор белка CD317 — клеточный белок ВСА2 (Breast cancer-associated gene 2; Rabring7, ZNF364, RNF115) — Е3 убиквитин-лигаза класса RING. BCA2 усиливает интернализацию вирионов ВИЧ-1, «привязанных» белком CD317 к клеточной поверхности, в CD63+ внутриклеточные везикулы с их последующим разрушением в лизосомах.
СОЧЕТАНИЕ ВИЧ С ДРУГИМИ ИНФЕКЦИЯМИ И ЗАБОЛЕВАНИЯМИ
Наличие в организме двух или более инфекций называют коинфекцией. Коинфекции играют большую роль в распространении эпидемии СПИДа и в развитии ВИЧ-заболевания в организме конкретного человека. Сейчас многие медицинские и профилактические центры во всем мире рассматривают проблемы ВИЧ-инфекции, инфекций, передающихся половым путем, а также туберкулеза как единое направление работы.В программах профилактики часто уделяется основное или исключительное внимание ВИЧ-отрицательным людям, которых стремятся уберечь от заражения. Однако правила безопасного поведения и предотвращения инфекций крайне важны и для ВИЧ-положительных, поскольку заражение ИППП, туберкулезом, гепатитами или реинфицирование ВИЧ может пагубно сказаться на их здоровье и качестве жизни.
Долгое время вопросы ВИЧ и других инфекций, передаваемых половым путем (ИППП), рассматривались независимо друг от друга. На самом деле между эпидемией СПИДа и распространением ИППП существует тесная взаимосвязь. Инфекции, передающиеся половым путем способствуют эпидемии СПИДа, кроме того многие ИППП особенно опасны для ВИЧ-положительных. Такие ИППП как герпес, гонорея, сифилис, цитомегаловирусная инфекция способны привести к тяжелым осложнениям при ВИЧ-инфекции. Необходимы специальные программы по безопасному сексу для людей, живущих с ВИЧ. Также при ВИЧ-инфекции большую роль играют своевременная диагностика и лечение ИППП.
ВИЧ и гепатиты
Вирусные гепатиты — одна из наиболее частых причин хронических болезней печени, особенно опасных для людей с ВИЧ. Большой процент ВИЧ-положительных одновременно являются носителями вируса гепатитов В и С, которые передаются тем же путем, что и ВИЧ.Всем ВИЧ-положительным рекомендуется обследоваться на гепатиты и в случае отрицательного анализа избегать заражения, а в случае положительного — постараться снизить риск хронических заболеваний печени. В отличие от гепатитов В, С и D, путь передачи которых сходен с ВИЧ, вирусные гепатиты А и Е передаются подобно кишечным инфекциям.Гепатит А — вирусная инфекция, передаваемая фекально-оральным путем, чаще всего через загрязненную воду или пищу; переболев гепатитом А, человек получает пожизненный иммунитет к данному возбудителю. Профилактика — контроль за чистотой питьевой воды и соблюдение личной гигиены. Вирус гепатита Е передается фекально-оральным путем; профилактика его такая же, как гепатита А.
Гепатиты В и D
Гепатит В передается так же, как и ВИЧ, при непосредственном контакте с жидкостями тела зараженного человека — половым путем, через шприцы или другие колющие и режущие инструменты, при переливании крови, от матери ребенку. Подобно ВИЧ, этот вирус не передается при бытовом контакте, через пищу, воду, воздушно-капельным путем. Главное отличие гепатита В от ВИЧ — его более высокая заразительность: вероятность передачи гепатита в 100-300 раз выше, чем вероятность передачи ВИЧ при таком же контакте с инфекцией. Из-за высокой устойчивости вируса гепатита В существует реальный риск заражения при пирсинге или нанесении татуировок нестерильными инструментами (при ВИЧ такой риск значительно ниже). Из всех вирусных гепатитов В с наибольшей вероятностью передается половым путем. Около 30% всех заражений гепатитом В проходят бессимптомно; в таком случае диагноз можно поставить только по анализу крови. К симптомам гепатита относится желтуха (необычная желтизна кожи или глазных белков), потеря аппетита, тошнота, боль в желудке или суставах, повышенная утомляемость и некоторые другие. У части зараженных гепатит В переходит в хроническую форму; хронический гепатит в некоторых случаях ведет к тяжелым поражениям печени, включая цирроз. Для лечения хронического гепатита В применяются альфа-интерферон и ламивудин, эффективные примерно у 40% пациентов, однако радикально излечивающего средства не существует. Поэтому очень важна профилактика заражения, аналогичная профилактике ВИЧ-инфекции. К счастью, в отличие от ВИЧ, от гепатита В существует вакцина, обеспечивающая полную защиту. Гепатит D (дельта) вызывается дефективным РНК-содержащим вирусом, репликация которого возможна только в присутствии гепатита В. Заражение может произойти только в сочетании с заражением гепатитом В (одновременно или впоследствии, при присоединении одной инфекции к другой). При сочетании острых инфекций В и D повышается риск осложнений. Когда гепатит D присоединяется к хроническому гепатиту В, вероятность развития тяжелых поражений печени возрастает примерно вдвое. Гепатит D передается главным образом при инъекциях; заражение половым путем и передача от матери младенцу менее вероятны, чем при гепатите В. Меры профилактики — защита от заражения гепатитом В; при наличии гепатита В — избегать рискованного поведения, чтобы не «присоединить» к нему гепатит D.
Наиболее подвержены заражению гепатитом С потребители инъекционных наркотиков (50-90%), так как этот вирус передается главным образом через кровь. Риск передачи гепатита С половым путем гораздо ниже, чем гепатита В или ВИЧ-инфекции, но он тем не менее существует. Нет подтвержденных сведений о передаче гепатита С при татуировках и пирсинге. Главный способ профилактики гепатита С — прекращение инъекционного употребления наркотиков либо использование стерильных инструментов. Зубные щетки, бритвы и другие предметы, которые могут иметь контакт с кровью, должны быть индивидуальными. Примерно у 70% зараженных вирусом гепатита развивается хронический гепатит С. В свою очередь хронический гепатит С в 70% случаев приводит к поражению печени. Сочетание ВИЧ-инфекции и гепатита С ассоциируется с более быстрым развитием заболеваний печени и с высоким риском смертельно опасного цирроза печени. Пока не установлено, как гепатит С влияет на прогрессирование ВИЧ-заболевания, хотя по некоторым данным гепатит может ускорить переход в стадию СПИДа.Комбинированная противовирусная терапия ВИЧ-инфекции не помогает лечению гепатита С; в большинстве случаев его лечат интерфероном или альфа-интерфероном и рибавирином. При терапии интерфероном и комбинированной терапии ВИЧ необходимо полное воздержание от алкоголя и наркотиков.
ВИЧ и туберкулез
На данный момент туберкулез — одна из главных причин смертности ВИЧ-положительных, и чем выше уровень распространенности ВИЧ-инфекции в стране или сообществе, тем выше уровень смертности от туберкулеза.Между туберкулезом и ВИЧ существует тесная связь. Результаты исследований, проведенных в ряде развивающихся стран, показывают, что до 70% больных туберкулезом являются носителями ВИЧ. Кроме того, примерно у 50% ВИЧ-положительных с высокой вероятностью можно ожидать развития туберкулеза, поскольку ослабление иммунной системы делает организм особенно уязвимым. Туберкулез является основным проявлением СПИДа среди более чем половины всех случаев болезни в развивающихся странах, где живет примерно 95% всех ВИЧ-положительных. В промышленно развитых странах, где туберкулез был искоренен почти повсеместно, наблюдаются признаки возвращения этой болезни в связи с эпидемией СПИДа.Около 13 миллионов человек в мире являются одновременно носителями ВИЧ и возбудителя туберкулеза. Туберкулез, как и обычные простудные заболевания, передается воздушно-капельным путем. Он распространяется больным человеком при кашле, сплевывании или чихании. Туберкулез может поражать различные органы, но чаще всего развивается в легких. Борьба с туберкулезом в сочетании с ВИЧ — это вопрос не только здравоохранения, но и прав человека. Распространению туберкулеза способствуют нищета, отсутствие жилья или нездоровые жилищные условия, недостаточное питание, употребление наркотиков, психический стресс. В отличие от ВИЧ туберкулез излечим — даже у ВИЧ-положительных. Короткий курс лечения — DOTS — позволяет вылечить большинство больных туберкулезом, при этом стоимость лекарственных препаратов составляет всего 10-15 долларов США на одного больного. При отсутствии лечения один больной туберкулезом способен заразить 10-15 человек в год. К сожалению, несмотря на наличие недорогого и эффективного лечения, ресурсы, выделяемые на борьбу с туберкулезом, по-прежнему недостаточны. Еще одна серьезная опасность — появление новых, устойчивых форм туберкулеза, для лечения которых дешевые препараты неэффективны.Хотя эффективное лечение туберкулеза само по себе не способно решить проблему СПИДа, оно позволит значительно снизить ущерб, наносимый эпидемией СПИДа во всем мире.
Итак, сейчас уже многим ясно, что СПИД — одна из важнейших и трагических проблем, возникших перед всем человечеством в конце ХХ века. И дело не только в том, что в мире уже зарегистрированы многие миллионы инфицированных ВИЧ и более 200 тысяч уже погибло, что каждые пять минут на земном шаре происходит заражение одного человека. СПИД — это сложнейшая научная проблема. До сих пор неизвестны даже теоретические подходы к решению такой задачи, как очистка генетического аппарата клеток от чужеродной (в частности, вирусной) информации. Без решения этой проблемы не будет полной победы над СПИДом. А таких научных вопросов это заболевание поставило много.
СПИД — это тяжелейшая экономическая проблема. Содержание и лечение больных и инфицированных, разработка и производство диагностических и лечебных препаратов, проведение фундаментальных научных исследований и т. Д. Уже сейчас стоят миллиарды долларов. Весьма непроста и проблема защиты прав больных СПИДом и инфицированных, их детей, родных и близких. Трудно решать и психосоциальные вопросы, возникшие в связи с этим заболеванием.
источник
Что даёт анализ на устойчивость к ВИЧ -инфекции включающий в себя Тест ДНК мутаций, которые полностью исключают заражение ВИЧ инфекцией? Это очередной маркетинговый ход или действительно полезная штука? Встречала несколько таких сайтов, рекламирующих подобные услуги.
Почему меня это интересует : выяснилось, что супруг положительный, срок определить якобы по результатам анализов невозможно (вн 37838 ис 381), предполагаем от 10 до 2 лет. Даже если 2 года — мы жили активной половой жизнью со всеми видами сексуальных контактов без барьерных средств контрацепции. А у меня минус. Я понимаю, что с большей долей вероятности мне просто повезло. Но есть надежда, что вдруг я вхожу в эти 1% людей как бы с иммунитетом к вич… Если я сдам такой анализ и он покажет, что у меня есть такие мутации, значит ли это, что я не смогу заразиться от супруга?
Известна только одна гарантированная штука, которая не позволяет инфицироваться ВИЧ: гомозиготное состояние мутации гена CCR5, который нас в коротком плече 3-й хромосомы. А именно CCR5-Δ32, которая есть делеция (потеря) части этого гена.
Ну, не знаю, зачем это знать, наверное кому-то было бы любопытно. Вероятность в средней полосе иметь такую мутацию около 1%, на русском севере – побольше. Я бы заплатил может быть 1000р за такое знание, но, вряд ли больше, и то под крайне благостное настроение.
Если продают какие-то еще тесты, помимо анализа CCR5 , то это уже лохотрон.
@ilya-antipin например, продают за 30 000 Тест ДНК 4 мутаций, которые якобы полностью исключают заражение ВИЧ инфекцией :
1.Мутация в гене ccr5 Delta32
2.Мутация в генах HLA-B27 и HLA-В57
3.Мутация в гене drb113 и DQB16
4.Мутация в Гене C677T, A1298C
Отдельно Мутация в гене ccr5 Delta32 стоит у них 12 900 руб))) никак не 1000…
Так вот, если сдать тест на эту Мутацию в гене ccr5 Delta32 и он покажет, что она есть, то это значит, что человек вообще не может заразиться ВИЧ? Или только теми штаммами, что есть в мире на данный момент?
Так вот, если сдать тест на эту Мутацию в гене ccr5 Delta32 и он покажет, что она есть, то это значит, что человек вообще не может заразиться ВИЧ?
Что вам даст это знание в практическом плане? Какую пользу принесет?
@vera вообще. Остальные снижают риски, но не устраняют. И 12900 за один ген – дофига.
@васьвась может я не правильно понимаю, но если я пройду этот тест и выяснится, что у меня эта мутация, я сделаю выводы, что поэтому я не заразилась от супруга. И что дальше можно с ним так же не предохраняться. Разве нет?
И что дальше можно с ним так же не предохраняться. Разве нет?
Это русская рулетка в любом случае. Намного лучше для обоих, если он немедленно начнет АРВТ и через полгодика вы точно сможете не предохраняться, независимо от мутаций.
@ilya-antipin спасибо, понятно про вообще. 12900,согласна,очень много. Буду искать, может где-то можно этот ген дешевле протестировать.
И, кстати, я пока гуглю эту тему, я ни разу не видела отзывов людей, которые прошли это исследование и у них выявлена эта мутация…
Буду искать, может где-то можно этот ген дешевле протестировать.
Делать нечего видимо. Ничего не даст знание этой информации. От слова совсем.
@васьвась он уже на терапии, как только узнали о статусе.
И про не даст ничего — как не даст? Даст знание того, что я этим никогда и ни от кого не заражусь.
Даст знание того, что я этим никогда и ни от кого не заражусь.
Если у мужа неопределяемая ВН, то не заразитесь. С мутациями или без. С остальными пользуйтесь презервативами. И все.
@Ilya-Antipin а если у человека есть такая мутация, ему можно перелить кровь в случае медицинской надобности от донора с вич? Например, от вич позитивного супруга?
@васьвась про неопределяемую вн я читала и понимаю, что это значит. И что некоторые пары после достижения Н/О вн не предохраняются. Но вопрос то не об этом, а об этом тестировании на мутации генов.
Кроме моего супруга в россии и мире множество людей живут с этим вирусом. И знание того, что, например, у меня иммунитет, как минимум избавит меня от постоянных анализов на вич статус. И для себя я понимаю, в чем смысл этого теста именно для меня. Поэтому, если вам нечего рассказать по теме заданного мной вопроса, прошу вас воздержаться от бесполезных комментов в стиле “Делать нечего видимо. Ничего не даст знание этой информации. От слова совсем”. Давайте делиться полезной инфой в ветках.
как минимум избавит меня от постоянных анализов на вич статус
“Постоянные анализы на ВИЧ статус” происходят из-за особенностей вашей психики. А не от незнания мутации. Вы одна такая на всю страну. Никто еще не додумался до такого способа самоуспокоения. Здоровым людям рекомендовано сдавать раз в год. Дискордантным парам — добиться неопределяемой ВН инфицированного партнера. Этого хватает в нормальном мире у нормальных людей.
Еще раз для особо одаренных: этот анализ не гарантирует отсутствия рисков, их гарантирует неопределяемая ВН.
@васьвась ну как так? Если есть такой иммунитет, почему это не гарантирует отсутствие рисков?
прошу вас воздержаться от бесполезных комментов
Вас я забыл спросить от чего мне воздерживаться. Мои комменты полезны, если не вам , то последующим читателям темы. А вот ваши гипотезы гипербесполезны в практической сфере. Это факт. Они нужны для снижения тревожности и фобий в вашем индивидуальном случае. Но сразу говорю — не поможет. Это плохой транквилизатор.
Если есть такой иммунитет, почему это не гарантирует отсутствие рисков?
Лаборатория может ошибиться или нарисовать результат от балды. И вы побежите заниматься сексом с определяемой ВН у партнера.
Уже есть достоверный способ определить риски — обычный ПЦР РНК. И все.
@васьвась у меня нет фобии. Что плохого в том, что меня интересует природа такого факта, что я в течении нескольких лет не приобрела вирус?
Что плохого в том, что меня интересует природа такого факта, что я в течении нескольких лет не приобрела вирус?
Плохого — ничего. Нормальный научный интерес. Как развлечение пойдет. А как способ снижения рисков заражения ВИЧ — излишне.
источник
Практически с самого начала эпидемии ВИЧ были отмечены редкие случаи, когда человек оказывался полностью устойчивым к вирусу, либо носительство вируса у него не переходило в стадию СПИДа. Егор Воронин в своем обзоре дает объяснение данному феномену.
Воронин Егор Анатольевич — доктор философии (PhD) по биологии, старший научный сотрудник Международной компании по созданию вакцины против ВИЧ (Global HIV Vaccine Enterprise, Нью-Йорк, США). Автор и соавтор 18 научных работ.
Ход болезни у конкретного человека определяется рядом факторов: общим состоянием организма и перенесенными ранее заболеваниями, разновидностью попавшего в организм микроорганизма, особенностями генотипа больного, наличием сопутствующих инфекций и т. п. Любое инфекционное заболевание у разных людей протекает по-разному. Для большинства болезней статистика типичных симптомов и сроков их протекания не включает в себя случаи, когда заболевание прошло «мягко» или вообще бессимптомно. И хотя такие ситуации обычно выпадают из поля зрения медиков, именно они представляют особый интерес, потому что могут указать на неизвестные механизмы защиты от инфекций. В этом смысле не является исключением и ВИЧ-инфекция, которая на сегодня считается неизлечимым заболеванием.
Практически с самого начала эпидемии ВИЧ были отмечены редкие случаи, когда человек оказывался полностью устойчивым к вирусу либо носительство вируса у него не переходило в стадию СПИДа. Исследования показали, что «виноват» в этом поверхностный лимфоцитарный белок CCR5, а точнее, его отсутствие у некоторых людей.
Дело в том, что когда вирус ВИЧ попадает в организм, он стремится проникнуть в лимфоциты — важнейшие иммунные клетки крови, участвующие в защите организма от инфекций. Чтобы суметь проникнуть в лимфоцит, белок оболочки на поверхности вируса должен связаться с двумя клеточными белковыми рецепторами на поверхности лимфоцитов, одним из которых и является белок CCR5 (Deng et al., 1996). Оказалось, что некоторые люди являются носителями мутации, которая предотвращает синтез СCR5, и, соответственно, их лимфоциты оказываются устойчивыми к заражению большинством вариантов ВИЧ.
Тимоти Рэй Браун (в центре) — первый и единственный на сегодня человек, исцеленный от СПИДа. Для лечения острого лейкоза ему по случайности был пересажен костный мозг от донора, имевшего мутацию белка ССR5, которая дает устойчивость к ВИЧ. Фото с flickr.com
Могут существовать и другие механизмы невосприимчивости к ВИЧ, о которых мы просто не знаем. Так, коллектив французских ученых, работавший с группой из 1700 ВИЧ-инфицированных людей, недавно опубликовал результаты исследования двух необычных случаев устойчивости к инфекции, которые не были связаны с отсутствием белка СCR5 (Colson et al., 2014). В первом случае диагноз пациенту был поставлен еще в 1985 г., однако, хотя он и не принимал никаких антивирусных препаратов, стандартные анализы указали на полное избавление от вируса. Ни в крови, ни в культуре клеток крови этого человека не были обнаружены следы присутствия «живого» вируса.
Конечно, в первую очередь возник вопрос — а был ли пациент действительно инфицирован, или исследователи столкнулись с редкой диагностической ошибкой? Однако дополнительные анализы показали, что факт заражения имел место: в его крови были обнаружены антитела к ВИЧ и отдельные фрагменты вирусных белков, а также ничтожные количества вирусной ДНК, которую удалось определить лишь с использованием высокочувствительных методов.
Исследователи попытались заразить лимфоциты, взятые от этого пациента, «лабораторным» вариантом ВИЧ. Однако эта попытка не удалась, в отличие от контрольных лимфоцитов, взятых у других пациентов. В этот раз исследователи точно установили, что на лимфоцитах необычного пациента белок CCR5 присутствует, и поняли, что они имеют дело с новым механизмом блокировки репликации генома ВИЧ.
Возможный ключ к объяснению этого феномена был найден в тех небольших количествах вирусной ДНК, которые все же удалось выделить из крови пациента. Анализ их нуклеотидной последовательности показал, что этот вирусный геном просто напичкан мутациями. Мутированными оказалось около четверти кодонов * , кодирующих аминокислоту триптофан, которые в результате превратились в стоп-кодоны, останавливающие синтез белка.
Собственно говоря, механизмы иммунной защиты, которые могли таким образом инактивировать вирус, уже известны. ВИЧ относится к вирусам с РНК-геномом, и чтобы размножиться, он должен пройти стадию обратной транскрипции, т. е. РНК должна превратиться в ДНК. «Перехватить» вирусный геном на этой стадии может группа клеточных белков из семейства APOBEC3G. Они «отрывают» аминогруппу (–NH2) от цитозиновых нуклеотидов, превращая их в урациловые. В результате в геноме вместо комплементарных пар нуклеотидов «цитозин — гуанин» появляются пары «урацил — аденин». А поскольку в кодон триптофана входят два гуанина, их замена на аденин превращает триптофановый кодон в стоп-кодон (Sheehy et al., 2002).
Обычно ВИЧ удается обойти этот уровень защиты: у него имеется специальный белок, который атакует и уничтожает APOBEC3G. Но почему-то на сей раз этого не случилось, и весь жизнеспособный вирус оказался мутирован до состояния полной потери функциональности.
У обычного человека при заражении ВИЧ РНК-геном вируса успешно проходит стадию обратной транскрипции, в результате чего в клетке появляются полноценные копии вирусной ДНК (а). В случае вирусной невосприимчивости клеточные белки APOBEC3G, присоединяясь к вирусу, вызывают мутацию в его геноме в процессе обратной транкрипции. Мутированный ВИЧ теряет способность синтезировать необходимые ему белки и не может размножаться (б). По: palfir.com
Предположив, что этот случай может быть не единичным, исследователи стали искать среди своих полутора тысяч пациентов со схожим анамнезом. И нашли! У этого человека также не удалось стандартными методами обнаружить ДНК- или РНК-вирусы. В крошечных фрагментах вирусной ДНК, которые удалось обнаружить у него в крови, также присутствовало большое число мутаций, схожих с теми, которые были найдены в первом случае. Однако лимфоциты второго пациента оказались неустойчивы к заражению «лабораторным» вариантом ВИЧ, поэтому не исключено, что механизм устойчивости к вирусу у него иной.
Многообещающим направлением этой работы является дальнейшее исследование механизмов устойчивости лимфоцитов первого пациента в экспериментах по заражению «лабораторным» штаммом вируса. Предполагается, что у этого человека имеется редкий вариант гена APOBEC3G, который ВИЧ не способен обойти. Но хотя это и было бы интересной находкой, такое открытие, скорее всего, не будет иметь широкого практического применения, поскольку пользу от такой мутации могут получить только ее носители. Тем не менее остается надежда на то, что при исследовании обнаружатся какие-то неизвестные ранее иммунные механизмы защиты, что даст толчок к разработке новых лекарств или методов предотвращения инфекции ВИЧ.
Авторы этой работы выдвинули также гипотезу, что в защите клеток от повторного заражения ВИЧ свою роль могут играть «фрагменты» вируса в виде коротких белков, образующиеся в результате досрочной остановки белкового синтеза на новых стоп-кодонах. Эти белки могут осуществлять защитную функцию либо, например, конкурируя с какими-то необходимыми для вируса белками, либо каким-то особым образом стимулируя иммунитет. Высказано даже предположение, что наблюдаемое явление формирования вирусной устойчивости — это естественный процесс эндогенизации ВИЧ, т. е. эволюционный процесс, в результате которого вирусная нуклеиновая кислота становится частью генома другого вида (в данном случае — человека).
Это предположение не так уж и фантастично: наши геномы полны «следов» древних инфекций — заражений ретровирусами, которые умеют встраивать свой наследственный материал в нашу ДНК. Ведь если в геном носителя встраивается не патогенный, а инактивированный вирус, который к тому же дает защиту против повторной инфекции, то он имеет намного большие шансы распространиться в популяции. И если начать масштабный поиск людей, которые несут вирус с большим количеством инактивирующих мутаций, то у нас появится шанс наблюдать эндогенизацию ВИЧ в реальном времени.
источник
Как работает иммунная система (до появления ВИЧ)
Некоторые способы защиты от инфекций достаточно просты:
- Например, ваша кожа является основным барьером
Если кожа у вас повреждена, например, есть небольшой порез или царапина (для вирусов типа ВИЧ) или повреждения дыхательных путей (в случае туберкулеза), ваше тело будет использовать разные клетки для атаки и разрушения новой инфекции.
Говоря об иммунной системе, обычно используется два медицинских термина:
- Антиген – слово для обозначения маленьких частиц вызывающего инфекцию материала, разрушенного в теле, которые распознаются иммунной системой.
- Антитело – тип протеина, производимого определенными белыми кровяными тельцами в ответ на появление чужеродных веществ (антигенов). Антитела связаны только с определенными антигенами. Такое связывание помогает разрушать антигены. Одни антитела разрушают антигены непосредственно, другие облегчают процесс разрушения антигенов белыми кровяными тельцами.
КЛЕТОЧНЫЙ И ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ
Ваш организм справляется с разными инфекциями двумя основными путями:
1) Реакция гуморального иммунитета основана на антителах.
Обычно ВИЧ диагностируется на основе анализа на антитела, наблюдающий реакцию организма на ВИЧ. Обычно реакция начинается на протяжении двух-трех недель, но количество антител достаточное для определения тест-системой образуется в течение 3-6 месяцев («период окна»).
2) Клеточный иммунитет основывается на реакции клеток CD4 и CD8
Т-клетки являются одним из видов белых кровяных телец (лимфоцитов). Основными видами Т-клеток являются клетки CD4 и CD8. Клетки CD4 иногда называют клетками-помощниками (T-хелперы), так как они мобилизуют иммунную систему, посылая сигналы клеткам CD8. Клетки CD8, в свою очередь, называют клетками-убийцами (Т-киллеры), так как они распознают и убивают клетки, зараженные вирусом. Иногда эти процессы и функции частично совпадают. В целом, ваш организм использует клеточный иммунитет для борьбы с вирусами и для борьбы с ВИЧ. Макрофаги – другой тип белых кровяных телец чуть больше размером, которые поглощают или подавляют инфекции или отходы мертвых клеток. Они также подают сигналы другим клеткам иммунной системы.
КАК ВИЧ ВЗАИМОДЕЙСТВУЕТ С ИММУННОЙ СИСТЕМОЙ
ВИЧ – вирус, с которым организму особенно трудно справляться. Это происходит оттого, что вирус использует для собственного воспроизводства те же клетки, которые использует организм для борьбы с инфекцией. ВИЧ-инфекция заставляет инфицированные клетки отмирать быстрее, а также давать сигналы другим клеткам отмирать быстрее.
Эти два фактора напоминают собаку, гоняющуюся за собственным хвостом!
- ВИЧ-инфекция заставляется организм производить больше клеток CD4 для борьбы с новым вирусом.
- Новые клетки становятся новыми мишенями для инфицирования и репродукции ВИЧ
- Организм отвечает тем, что производит больше клеток для противодействия вирусу.
Через некоторое время Т-клетки, в которые проник ВИЧ, истощаются и погибают (у большинства людей через 6 месяцев после инфицирования). Через много лет организм чрезмерно устает, иммунная система изнашивается.
Эту часть тяжело понять. Основная мысль состоит в том, что ВИЧ изматывает иммунную систему, производя все больше и больше клеток.
Тем не менее, эти клетки также быстро умирают и иммунная система работает без успеха. Поэтому количество клеток CD4 в вашем организме снижается.
АРВ терапия блокирует быструю репродукцию ВИЧ и приводит иммунную систему вашего организма почти в нормальное состояние.
КОЛИЧЕСТВО CD4 КАК «СУРРОГАТНЫЙ МАРКЕР»
Модель количества CD4 после инфицирования ВИЧ без терапии
Количество CD4 (полное название: количество CD4+ Т-лимфоцитов, но также называют количество CD4+ Т-клеток или Т4) – это результат анализа крови, который показывает, сколько таких клеток содержится в кубическом миллиметре крови.
Количество CD4 является очень хорошим «суррогатным маркером» для определения того, насколько ВИЧ поразил иммунную систему. Оно указывает на риск других инфекций и когда необходимо начинать лечение.
Среднее количество CD4 для ВИЧ-негативного человека колеблется между 600 и 1600, но у некоторых людей этот уровень может быть выше или ниже.
- Через несколько недель после инфицирования ВИЧ количество CD4 обычно падает.
- Потом, по мере того, как иммунная система начинает сопротивляться, оно снова повышается, хотя не до того уровня, который был до инфицирования ВИЧ.
- Этот уровень обычно называют контрольной точкой CD4, которая, как правило, стабилизируется на протяжении 3-6 месяцев после инфицирования, но этот процесс может продолжаться гораздо дольше.
- В последующем количество CD4 с годами постепенно снижается. Средний уровень падения количества CD4 составляет около 50 клеток/мм3 ежегодно. В зависимости от человека, эта скорость может быть выше или ниже.
Иммунная система большинства людей успешно контролирует ВИЧ, не требуя лекарств долгие годы.
КАК БЫСТРО ПРОГРЕССИРУЕТ ВИЧ У РАЗНЫХ ЛЮДЕЙ
Время, на протяжении которого происходит падение количества CD4 (например, до уровня 200 клеток/мм3), различно для разных людей.
Приблизительное время снижения количества CD4 до уровня 200 клеток/мм3 у ВИЧ+ людей:
источник
Кандидат биологических наук А. ЛУШНИКОВА. По материалам «Scientific American».
Генетикам давно известны гены устойчивости к некоторым вирусам у мышей, например к вирусу лейкоза. Но существуют ли подобные гены у человека, и если да, то какова их роль в защите против СПИДа?
Стивен О’Брайн и Михаэль Дин со своими коллегами из Национального института рака США много лет вели поиск таких генов у человека.
В начале 80-х годов американские ученые исследовали множество людей, которые по тем или иным причинам могли заразиться вирусом иммунодефицита. Они проанализировали тысячи образцов крови и обнаружили, казалось бы, необъяснимое явление: у 10-25% обследованных вирус вообще не выявляется, а около 1% носителей ВИЧ — относительно здоровы, признаки СПИДа у них либо отсутствуют, либо выражены очень слабо, а иммунная система в полном порядке. Неужели существует какая-то устойчивость к вирусу у некоторых людей? И если да, то с чем она связана?
Опыты на лабораторных мышах, крысах, морских свинках и кроликах показали, что устойчивость к различным вирусным инфекциям часто определяется целым набором генов. Оказалось, что сходный механизм определяет и устойчивость к вирусу иммунодефицита человека.
Известно, что многие гены ответственны за выработку определенных белков. Часто бывает, что один и тот же ген существует в нескольких измененных вариантах. Такие «многоликие» гены называются полиморфными, а их варианты могут отвечать за выработку различных белков, которые по-разному ведут себя в клетке.
Сравнив восприимчивость к вирусам у мышей, несущих множество разнообразных наборов генов, и у мышей с небольшим числом генных вариантов, ученые пришли к выводу, что чем разнороднее генетически были животные, тем реже они заражались вирусом. В таком случае можно предположить, что в генетически разнообразных человеческих популяциях генные варианты, определяющие устойчивость к ВИЧ, должны встречаться достаточно часто. Анализ заболеваемости СПИДом среди американцев различных национальностей выявил еще одну особенность: более устойчивы американцы европейского происхождения, у африканцев и азиатов устойчивость близка к нулю. Чем объяснить такие различия?
Ответ на этот вопрос предложил в середине 80-х годов американский вирусолог Джей Леви из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Леви и его коллеги пытались выяснить, какие именно клетки в организме поражает вирус. Они обнаружили, что после того, как вирус заражает иммунные клетки, они легко узнаются иммунными клетками другого типа, так называемыми Т-киллерами (убийцами). Киллеры разрушают зараженные вирусом клетки, препятствуя дальнейшему размножению вируса. Клетки-убийцы несут на своей поверхности особую молекулу — рецептор CD8. Она, как принимающая антенна, «узнает» сигналы от клеток, зараженных вирусом, и клетки-убийцы уничтожают их. Если из крови удалить все клетки, несущие молекулу CD8, то вскоре в организме обнаруживаются многочисленные вирусные частицы, происходит быстрое размножение вируса и разрушение лимфоцитов. Не в этом ли ключ к разгадке?
В 1995 году группа американских ученых под руководством Р. Галло обнаружила вещества, которые вырабатываются в клетках-киллерах, несущих молекулы CD8, и подавляют размножение ВИЧ. Защитные вещества оказались гормоноподобными молекулами, называемыми хемокинами. Это небольшие белки, которые прикрепляются к молекулам-рецепторам на поверхности иммунных клеток, когда клетки направляются к месту воспаления или заражения. Оставалось найти «ворота», сквозь которые проникают в иммунные клетки вирусные частицы, то есть понять, с какими именно рецепторами взаимодействуют хемокины.
Ахиллесова пята иммунных клеток
Вскоре после открытия хемокинов Эдвард Бергер, биохимик из Национального института аллергических и инфекционных болезней в Бетезде, США, обнаружил в иммунных клетках, в первую очередь поражаемых вирусом (их называют клетки-мишени), сложный по строению белок. Этот белок как бы пронизывает мембраны клеток и содействует «посадке» и слиянию вирусных частиц с оболочкой иммунных клеток. Бергер назвал этот белок «фузин», от английского слова fusion — слияние. Оказалось, что фузин родствен белкам-рецепторам хемокинов. Не служит ли этот белок «входными воротами» иммунных клеток, через которые вирус проникает внутрь? В таком случае взаимодействие с фузином какого-нибудь другого вещества закроет доступ вирусным частицам в клетку: представьте, что в скважину замка вставляется ключ, и вирусная «лазейка» исчезает. Казалось бы, все встало на свои места, и взаимосвязь хемокины — фузин — ВИЧ уже не вызывала сомнений. Но верна ли эта схема для всех типов клеток, зараженных вирусом?
Пока молекулярные биологи распутывали сложный клубок событий, происходящих на поверхности клеток, генетики продолжали поиск генов устойчивости к вирусу иммунодефицита у людей. Американские исследователи из Национального института рака получили культуры клеток крови и различных тканей от сотен пациентов, зараженных ВИЧ. Из этих клеток выделили ДНК для поиска генов устойчивости.
Чтобы понять, насколько сложна эта задача, достаточно вспомнить, что в хромосомах человека содержится около 100 тысяч различных генов. Проверка хотя бы сотой доли этих генов потребовала бы нескольких лет напряженной работы. Круг генов-кандидатов заметно сузился, когда ученые сосредоточили свое внимание на клетках, которые прежде всего поражает вирус, — так называемых клетках-мишенях.
Уравнение со многими неизвестными
Одна из особенностей вируса иммунодефицита заключается в том, что его гены внедряются в наследственное вещество зараженной клетки и «затаиваются» там на время. Пока эта клетка растет и размножается, вирусные гены воспроизводятся вместе с собственными генами клетки. Затем они попадают в дочерние клетки и заражают их.
Из множества людей с высоким риском заражения ВИЧ отобрали зараженных вирусом и тех, кто не стал носителем ВИЧ, несмотря на постоянные контакты с больными. Среди зараженных выделили группы относительно здоровых и людей с быстро развивающимися признаками СПИДа, которые страдали сопутствующими заболеваниями: пневмонией, раком кожи и другими. Ученые изучили разные варианты взаимодействия вируса с организмом человека. Различный исход этого взаимодействия, по-видимому, зависел от набора генов у обследованных людей.
Выяснилось, что люди, устойчивые к СПИДу, имеют мутантные, измененные гены рецептора хемокинов — молекулы, к которой прикрепляется вирус, чтобы проникнуть в иммунную клетку. У них контакт иммунной клетки с вирусом невозможен, поскольку нет «принимающего устройства».
В это же время бельгийские ученые Михаэль Симпсон и Марк Парментье выделили ген другого рецептора. Им оказался белок, который также служит рецептором для связывания ВИЧ на поверхности иммунных клеток. Только взаимодействие этих двух молекул-рецепторов на поверхности иммунной клетки создает «посадочную площадку» для вируса.
Итак, основными «виновниками» заражения клеток вирусом иммунодефицита служат молекулы-рецепторы, названные CCR5 и CD4. Возник вопрос: что происходит с этими рецепторами при устойчивости к ВИЧ?
В июле 1996 года американская исследовательница Мэри Керингтон из Института рака сообщила, что нормальный ген рецептора ССR5 обнаруживается лишь у 1/5 обследованных ею пациентов. Дальнейший поиск вариантов этого гена среди двух тысяч больных дал удивительные результаты. Оказалось, что у 3% людей, не заразившихся вирусом, несмотря на контакты с больными, ген рецептора ССR5 измененный, мутантный. Например, при обследовании двух нью-йоркских гомосексуалистов — здоровых, несмотря на контакты с зараженными, выяснилось, что в их клетках образуется мутантный белок CCR5, не способный взаимодействовать с вирусными частицами. Подобные генетические варианты были найдены лишь у американцев европейского происхождения или у выходцев из западной Азии, у американцев же африканского и восточноазиатского происхождения не нашли «защитных» генов.
Оказалось также, что устойчивость некоторых пациентов к инфекции лишь временная, если они получили «спасительную» мутацию только от одного из своих родителей. Через несколько лет после заражения количество иммунных клеток в крови таких пациентов снижалось в 5 раз, и на этом фоне развивались сопутствующие СПИДу осложнения. Таким образом, неуязвимыми для ВИЧ были только носители сразу двух мутантных генов.
Но у обладателей одного мутантного гена признаки СПИДа все же развивались медленнее, чем у носителей двух нормальных генов, и такие больные лучше поддавались лечению.
Не так давно исследователи обнаружили разновидности чрезвычайно агрессивных вирусов. Людей, зараженных такими вирусами, не спасает даже присутствие двух мутантных генов, обеспечивающих устойчивость к ВИЧ.
Это заставляет продолжать поиск генов устойчивости к ВИЧ. Недавно американские исследователи О’Брайн и М. Дин с коллегами обнаружили ген, который, присутствуя у людей лишь в одной копии, задерживает развитие СПИДа на 2-3 года и более. Значит ли это, что появилось новое оружие в борьбе с вирусом, вызывающим СПИД? Скорее всего, ученые приоткрыли еще одну завесу над загадками ВИЧ, и это поможет медикам в поисках средств лечения «чумы ХХ века». В многочисленных популяциях американцев афро-азиатского происхождения мутантные гены так и не найдены, но тем не менее есть небольшие группы здоровых людей, контактировавших с зараженными. Это говорит о существовании других генов защиты иммунной системы от страшной инфекции. Пока можно лишь предполагать, что в различных популяциях человека сложились свои системы генетической защиты. По-видимому, и для других инфекционных заболеваний, включая вирусный гепатит, также имеются гены устойчивости к вирусам-возбудителям. Теперь уже никто из генетиков не сомневается в существовании таких генов для вируса иммунодефицита. Исследования последних лет дали надежду найти решение такой, казалось бы, неразрешимой проблемы, как борьба со СПИДом. Кто станет победителем в противоборстве ВИЧ — человек, покажет будущее.
КАК ЛЕЧИТЬ СПИД. ПОИСК СТРАТЕГИИ
Результаты исследований последних лет заставили задуматься не только ученых и практических врачей, занимающихся проблемами СПИДа, но и фармацевтов. Раньше основное внимание уделялось комбинированному лечению инфекции, направленному против вируса. Применялись препараты, препятствующие размножению вируса в клетке: невипарин и атевирдин. Это так называемая группа ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ, которые не дают наследственному материалу вируса внедряться в ДНК иммунных клеток. Их сочетают с аналогами нуклеозидов типа зидовудина, диданозина и ставудина, которые облегчают течение болезни. Однако эти средства токсичны и обладают побочными действиями на организм, поэтому их нельзя считать оптимальными. Им на смену все чаще приходят более совершенные средства воздействия на ВИЧ.
В последнее время появилась возможность препятствовать «посадке» вирусных частиц на поверхность клеток. Известно, что этот процесс происходит за счет связывания вирусного белка gр120 с клеточными рецепторами. Искусственное блокирование мест связывания ВИЧ с помощью хемокинов должно защищать клетки от вторжения ВИЧ. Для этого нужно разработать специальные препараты-блокаторы.
Другой путь — получение антител, которые будут связываться с рецепторами ССR5, создающими «посадочную площадку». Такие антитела будут препятствовать взаимодействию этих рецепторов с вирусом, не давая доступа ВИЧ в клетки. Кроме того, можно вводить в организм фрагменты молекул ССR5. В ответ на это иммунная система начнет вырабатывать антитела к данному белку, которые также перекроют доступ к нему вирусных частиц.
Наиболее дорогостоящий способ обезопасить вирусные частицы — ввести в иммунные клетки новые мутантные гены. В результате сборка рецептора для «посадки» вируса на поверхности «оперированных» клеток прекратится, и вирусные частицы не смогут заразить такие клетки. Подобная защищающая терапия, по-видимому, наиболее перспективна при лечении больных СПИДом, хотя и весьма дорого стоит.
При лечении сопровождающих СПИД раковых заболеваний врачи чаще всего прибегают к высоким дозам химических препаратов и к облучению опухолей, что нарушает кроветворение и требует пересадки больным здорового костного мозга. А что, если в качестве донорских кроветворных клеток пересадить больному костный мозг, взятый от людей, генетически устойчивых к инфекции ВИЧ? Можно предположить, что после такой пересадки распространение вируса в организме пациента будет остановлено: ведь донорские клетки устойчивы к инфекции, поскольку не имеют рецепторов, позволяющих вирусу проникнуть через клеточную мембрану. Однако эту привлекательную идею вряд ли удастся воплотить в практику полностью. Дело в том, что иммунологические различия между пациентом и донором, как правило, приводят к отторжению пересаженной ткани, а иногда и к более серьезным последствиям, когда донорские клетки атакуют чужеродные для них клетки реципиента, вызывая их массовую гибель.
Т-киллеры — иммунные клетки, которые уничтожают зараженные вирусом клетки.
Рецепторы клеток — особые молекулы на поверхности, которые служат «опознавательным знаком» для вирусных частиц и других клеток.
Ген рецептора — ген, ответственный за выработку соответствующего белка.
Хемокины — гормоноподобные вещества на поверхности иммунных клеток, которые подавляют размножение вируса в организме.
Культура клеток — клетки, развивающиеся вне организма, в питательной среде пробирки.
Мутантные гены — измененные гены, не способные контролировать выработку нужного белка.
Клетки-мишени — иммунные клетки, которые в первую очередь поражает вирус.
— Сегодня в мире 29 миллионов зараженных вирусом иммунодефицита. 1,5 миллиона человек уже умерли от вызванного этим заражением СПИДа.
— Самый неблагополучный по СПИДу регион — Африка. В Европе лидируют Испания, Италия, Франция, Германия. С 1997 года к этим странам присоединилась Россия. На территории бывшего СССР зараженность ВИЧ распределяется так: 70% — Украина, 18,2% — Россия, 5,4% — Беларусь, 1,9% — Молдова, 1,3% — Казахстан, остальные — менее 0,5%.
— К 1 декабря 1997 года в России официально зарегистрировано около 7000 зараженных вирусом иммунодефицита, в основном при передаче инфекции половым путем.
— В России и странах ближнего зарубежья существует более 80 центров по профилактике и борьбе со СПИДом.
источник