ВИЧ и 273 предателя

Казалось бы, самый изученный вирус современности – вирус иммунодефицита человека, ВИЧ – до сих пор преподносит ученым сюрпризы. Первые противовирусные препараты, блокирующие размножение ВИЧ, появились всего через десять лет после его открытия, а сейчас, через четверть века после этого события, учёным удалось выяснить все подробности проникновения вируса в клетки. Результаты этих исследований имеют отношение не только к ВИЧ, но и к другим ретровирусам.

Как и любому другому представителю этого многочисленного царства, вирусу иммунодефицита для размножения необходима материнская прокариотическая или эукариотическая клетка. Этот интереснейший процесс у всех вирусов состоит из одинаковых этапов, в которых зачастую ключевую роль играют собственные молекулы организма – так называемые вирус-зависимые факторы.

Начинается все с адсорбции – присоединения вириона к клеточной мембране, при этом клетка должна иметь в составе своей плазматической мембраны белок-рецептор (часто гликопротеин), специфичный для данного вируса. Наличие рецептора определяет круг хозяев данного вируса и, соответственно, места его «проживания» в организме. В случае ВИЧ этот рецептор – CD4, который производят так называемые Т-хелперы – один из видов клеток, участвующих в иммунном ответе.

Затем вирусу необходимо доставить внутрь клетки свою генетическую информацию. В случае ретровирусов, к которым относится и ВИЧ, необходимо еще создать на основе своей РНК цепочку ДНК, которая затем будет встроена в геном клетки-хозяина. Для этого используется фермент обратная транскриптаза, на блокирование которого и направлено большинство современных препаратов.

После этого ДНК вируса встраивается в активный участок генома человека. Ну а дальнейшая схема одинакова для всего живого: ДНК – РНК – белок. Из синтезирующихся молекул собираются новые вирусные частицы. Как только этих частиц становится слишком много, клетка буквально лопается и вирионы попадают в окружающую среду, поражая новые и новые клетки. А в макрофагах и моноцитах вирусные частицы синтезируются вообще постоянно и выбрасываются вовне без разрушения клеточной мембраны.

Очевидно, что для столь сложного процесса вирусу недостаточно собственных 15 белков. Невероятно широко распространение ВИЧ обеспечила способность «рекрутировать» собственные белки клетки. До сегодняшнего дня таких «белков-ренегатов», помогающих вирусу колонизировать родной организм, было известно лишь 36 штук.

Учёным из клиники BWH при Гарвардском университете удалось расширить этот список почти в 7 раз: они установили еще 237 белков, «помогающих» вирусу на разных этапах его жизненного цикла.

Воспользовавшись библиотекой интерферирующих ДНК, Стивен Эллидж и его коллеги проанализировали участие около 21 000 человеческих белков в распространении вириона. В предложенной ими схеме взаимодействия факторов друг с другом, вирусными белками и РНК нашлось место 273 «предателям».

Современные противоретровирусные препараты подавляют действие вирусных белков, а не «рекрутируемых» факторов клетки. Традиционное вакцинирование, когда в организм вводят ослабленные или мертвые вирусные частицы, в случае ВИЧ малоэффективно ввиду его высокой изменчивости. Если даже иммунная система человека и способна накопить антитела и «клетки памяти», то попавший в организм штамм вероятней всего окажется невосприимчивым.

В феврале прошлого года американская компания Merck объявила о начале испытаний вакцины в ЮАР, хотя по мнению академика РАМН Вадима Покровского, руководителя Федерального центра по профилактике и борьбе со СПИДом, высказанном им на пресс-конференции, приуроченной к Всемирному дню памяти умерших от СПИДа, проводившейся в прошлом году, в ближайшем будущем ждать эффективной вакцины не стоит. Тем значительней становится открытие бостонских генетиков.

Ведь эффективней должны быть препараты, борющиеся не со столь изменчивыми генами и белками вируса, а основанные на регуляции более постоянных собственных молекул человека.

Правда, в своей работе, опубликованной на этой неделе в Science, ученые не торопятся делать выводов о появлении в ближайшем времени новых лекарственных веществ.