Современный Портал о ВИЧ
Обратная Связь Карта Сайта Поиск по Сайту

Обнаружена «ахиллесова пята» ВИЧ

21.06.2011

Из-за своей изменчивости вирус иммунодефицита человека может уклоняться от атак иммунной системы человека. Но некоторые компоненты вируса настолько важны для него, что их изменение оказалось бы сродни самоубийству, — и именно эти слабые места могут стать идеальной мишенью для противовирусной вакцины.


Лимфоцит, поражённый ВИЧ. Вытянутые структуры на поверхности клетки вызваны гиперпродукцией белка Gag. (Фото NIBSC.)

Наука бьётся над лекарством от ВИЧ вот уже тридцать лет, причём исследования начались ещё до того, как ВИЧ, что называется, «показал зубы». И хотя «триумфальное шествие» жуткого недуга по Земле, как принято считать, замедлилось с 2000 года, в мире живёт около 33 млн инфицированных. Даже если бы бόльшая часть ВИЧ-инфицированных была из «благополучных» стран, чего, разумеется, нет, фармацевтическая промышленность всё равно не смогла бы обеспечить всех и каждого антивирусными препаратами, поэтому проблема вакцинации от ВИЧ продолжает быть весьма актуальной.

Почему работы по созданию вакцины не приносят успеха? Считается, что всё дело в исключительной изменчивости вируса. Обычно вакцина представляет собой препарат убитого (или сильно ослабленного) возбудителя заболевания, на котором иммунная система «отрабатывает удар». Вакцины против ВИЧ включали в себя вирусные белки, которые предлагалось запомнить иммунитету; при появлении настоящего вируса в организме иммунная система должна «вспомнить урок» и запустить в кровь антитела, атакующие вирус, а так называемые Т-лимфоциты памяти призваны распознавать вирусные белки, появляющиеся на поверхности заражённых клеток, и уничтожать эти клетки.

Но, как оказалось, ВИЧ стремительно мутирует без вреда для себя, а значит — легко уходит из-под удара иммунной системы, поскольку его белки в процессе мутаций изменяются так, что иммунная система их уже не узнаёт. Иначе говоря, в случае с ВИЧ иммунологи столкнулись с проблемой выбора мишени, в которую можно было бы «выстрелить» вакциной.

В последнее время учёные занялись поиском таких аминокислот в вирусных белках, которые в принципе не могут быть промутированы, заменены на другие, — и это сделало бы вирус нежизнеспособным. Однако такой подход не оправдал себя, поскольку критическая мутация в одном месте могла быть скомпенсирована изменением в другом, и вирус ничуть не терял в своей способности заражать организм. Тогда группа исследователей из Массачусетской больницы, Массачусетского технологического института и Гарвардского университета попробовала поискать не единичные критические аминокислоты в вирусных белках, а группы таких аминокислот, ведь изменения, касающиеся одной из них, обязательно вызывали бы мутации в других.

После обнаружения таких групп необходимо было оценить, насколько мутации в аминокислотных кластерах могут быть опасны для вируса. Если они приводят к появлению нежизнеспособной вирусной частицы — значит, белок, в котором находится эта группа аминокислот, необычайно важен для вируса. То есть вирус поостережётся вносить в него какие-то изменения — в том смысле, что, при высокой изменчивости в других белках, этот всегда будет нетронутым. Иначе говоря, вот она, идеальная мишень для вакцины.

Отдельного упоминания заслуживает тот факт, что для поиска таких аминокислотных кластеров использовалась теория случайных матриц — математический метод, широко распространённый в квантовой физике. Этот подход получил большую известность, когда с его помощью были проанализированы взаимозависимость изменений в капитализации газонефтяных и финансовых компаний на мировом рынке). Именно так исследователям удалось определить, что белок под названием Gag является тем самым наиболее константным составляющим вирусной частицы. В этом белке обнаружились несколько групп аминокислот, изменения в которых наносят наибольший вред вирусу, и среди этих групп была отобрана самая консервативная.

Оказалось, что аминокислоты этой группы отвечают за контакты между белковыми молекулами, защищающими генетический материал ВИЧ: изменения в этом районе приводили бы к тому, что вирусная частица просто не могла бы собраться.

Теоретические выкладки были подкреплены клиническими данными: пациенты, способные сопротивляться вирусу даже без помощи медикаментов, обладали большим количеством Т-лимфоцитов, атакующих именно этот «судьбоносный» аминокислотный кластер в вирусном белке. Уйти из-под атаки вирус не мог, так как мутации в этой зоне белка стали бы для него равносильны самоубийству.

В дальнейшем исследователи хотят найти у ВИЧ ещё несколько таких же слабых мест — и тогда станет возможна разработка вакцины, действительно не оставляющей недугу никаких шансов.

Результаты описанной работы опубликованы в журнале PNAS.

Подготовлено по материалам MIT News.

Компьюлента

Интересно? Поделитесь статьей с другими:
Математики выяснили, сколько иммунных клеток нужно для защиты от ВИЧ
Ученые из России и ряда зарубежных научных центров создали компьютерную модель, позволяющую предсказывать вероятность заражения ВИЧ по тому, как много "правильных" Т-клеток присутствует рядом с точкой проникновения вируса. Ученые из России и ряда зарубежных научных центров создали компьютерную модель, позволяющую предсказывать вероятность заражения ВИЧ по тому, как много "правильных" Т-клеток присутствует рядом с точкой проникновения вируса.
Просмотров: 508
В России задумали создать эмбрионы детей с сопротивляемостью ВИЧ
Российский ученый, доктор биологических наук Денис Ребриков заявил о планах провести эксперименты по созданию эмбрионов детей с отредактированными генами. Российский ученый, доктор биологических наук Денис Ребриков заявил о планах провести эксперименты по созданию эмбрионов детей с отредактированными генами.
Просмотров: 410
Ученые из США создали лекарство, которое "идеально" подавляет ВИЧ
Молекулярные биологи из Йеля создали сверхэффективный препарат, который подавляет работу фермента, помогающему ВИЧ встраивать себя в ДНК клетки, и защитили при его помощи мышей от инфекции, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. Молекулярные биологи из Йеля создали сверхэффективный препарат, который подавляет работу фермента, помогающему ВИЧ встраивать себя в ДНК клетки, и защитили при его помощи мышей от инфекции, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
Просмотров: 493
Биологи нашли новый "бункер" ВИЧ в организме человека
Вирус иммунодефицита может прятаться не только в иммунных клетках крови, но и в так называемых макрофагах, что усложнит процедуру его "изгнания" из организма при лечении застарелой инфекции, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Medicine. Вирус иммунодефицита может прятаться не только в иммунных клетках крови, но и в так называемых макрофагах, что усложнит процедуру его "изгнания" из организма при лечении застарелой инфекции, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Medicine.
Просмотров: 382
Уже второго человека смогли вылечить от ВИЧ-инфекции. Скоро научатся лечить всех? (Увы, нет)
Пациент из Великобритании (он попросил не раскрывать своего имени) стал вторым в истории человеком, которому диагностировали ВИЧ-инфекцию, но потом в течение долгого времени не находили вируса в крови. Пациент из Великобритании (он попросил не раскрывать своего имени) стал вторым в истории человеком, которому диагностировали ВИЧ-инфекцию, но потом в течение долгого времени не находили вируса в крови.
Просмотров: 184
Ученые "навсегда" подавили вирус иммунодефицита в организме обезьяны
Лекарство от язв толстой кишки навсегда подавило развитие вируса обезьяньего иммунодефицита, близкого родича ВИЧ, что сделало инфекцию относительно "беззубой" и позволило иммунной системе восстановить себя, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Science. Лекарство от язв толстой кишки навсегда подавило развитие вируса обезьяньего иммунодефицита, близкого родича ВИЧ, что сделало инфекцию относительно "беззубой" и позволило иммунной системе восстановить себя, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Science.
Просмотров: 406
Антитела могут подавлять "спящий" ВИЧ в организме людей, заявляют ученые
Открытое в прошлом году антитело 3BNC117 успешно подавляло репликацию вируса иммунодефицита в организме людей, зараженных ВИЧ, и не позволяло вирусу "вернуться" на протяжении почти 10 недель после прекращения приема лекарств, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature. Открытое в прошлом году антитело 3BNC117 успешно подавляло репликацию вируса иммунодефицита в организме людей, зараженных ВИЧ, и не позволяло вирусу "вернуться" на протяжении почти 10 недель после прекращения приема лекарств, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Просмотров: 363
Вирусологи впервые успешно подавили ВИЧ в человеке при помощи антител
Международная группа вирусологов заявила о первом успешном подавлении вируса иммунодефицита в организме человека при помощи моноклональных антител 3BNC117, что открывает дорогу для создания лекарств на базе этого белка для профилактики ВИЧ и борьбы со СПИДом, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature. Международная группа вирусологов заявила о первом успешном подавлении вируса иммунодефицита в организме человека при помощи моноклональных антител 3BNC117, что открывает дорогу для создания лекарств на базе этого белка для профилактики ВИЧ и борьбы со СПИДом, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Просмотров: 353