Εμβόλια, μεταλλάξεις και μηχανισμοί αναπαραγωγής: Πώς η επιστήμη καταπολεμά τον ιό HIV

Πώς εμφανίστηκε ο HIV

Στις 5 Ιουνίου 1981, ειδικοί από τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των ΗΠΑ (CDC)

) δημοσίευσε ένα σημείωμα στο μικρό του ενημερωτικό δελτίο σχετικά με μια νέα περίεργη ασθένεια που προκαλεί πνευμονία, σε αντίθεση με άλλες, που πρωτοεμφανίστηκε σε πέντε νεαρούς ομοφυλόφιλους από την Καλιφόρνια.

Έτσι ξεκίνησε μια νέα επιδημία, που στην αρχή λίγοι άνθρωποι έδωσαν προσοχή, αλλά που σύντομα σάρωσε ολόκληρη την υδρόγειο: μετά από λίγα χρόνια, δεκάδες εκατομμύρια άνθρωποι αρρώστησαν.

Ο HIV μεταδόθηκε σε εμάς απευθείας από πιθήκους(σε αντίθεση, για παράδειγμα, με τον κορωνοϊό, δεν έχει ενδιάμεσο «ξενιστή»). Ο ιός SIV (ιός ανοσοανεπάρκειας πιθήκου) εξαπλώνεται ακόμα μεταξύ των πιθήκων, αλλά δεν προκαλεί παθολογίες στους περισσότερους από αυτούς.

Μπορούν τεχνητά, σε εργαστηριακές συνθήκες,Μολύνει μόνο ένα είδος πιθήκου (rhesus macaques) και σε αυτούς το SIV προκαλεί τις ίδιες ανωμαλίες στο ανοσοποιητικό σύστημα όπως στους ανθρώπους. Όμως ο ιός δεν επηρεάζει τη δραστηριότητα της ζωής άλλων ειδών πιθήκων, όπως οι μάνγκαμπεη.

Αρχικά, οι επιστήμονες πίστευαν ότι αυτά τα πρωτεύοντα κατοχήτόσο καλό ανοσοποιητικό σύστημα που απλά δεν μολύνονται με τον ιό HIV. Στην πραγματικότητα - και αυτό ήταν μια σημαντική ανακάλυψη στην ιολογία - οι Mangobey απλά δεν έχουν ανοσοαπόκριση σε αυτόν τον ιό.

Ποιες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία του HIV

Για το 2017, χρησιμοποιούνται περίπου 30 φάρμακα για τη θεραπεία της λοίμωξης από HIV, γεγονός που καθιστά δυνατή την επιλογή της βέλτιστης θεραπείας για κάθε ασθενή.

Μέχρι σήμερα, καμία μέθοδος δεν έχει αναπτυχθείθεραπεία για τη λοίμωξη HIV, η οποία θα μπορούσε να εξαλείψει πλήρως τον ιό της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας από το σώμα. Αυτό συμβαίνει λόγω των χαρακτηριστικών του ίδιου του ιού, ο οποίος σχηματίζει δεξαμενές (άδυτα) στο ανθρώπινο σώμα.

Προηγουμένως, για να υποδείξετε τα θεραπευτικά σχήματα που χρησιμοποιήθηκανΟ HIV αναφέρθηκε ως HAART ή εξαιρετικά ενεργή αντιρετροϊκή θεραπεία. Επί του παρόντος, αυτός ο ορισμός έχει χάσει τη συνάφειά του, καθώς λόγω της ανάπτυξης της ιατρικής επιστήμης, οποιαδήποτε αντιρετροϊκή θεραπεία περιλαμβάνει ένα σύμπλεγμα φαρμακευτικών συστατικών (από 2 έως 4 σε ένα θεραπευτικό σχήμα), είναι ιδιαίτερα ενεργό και η συντομογραφία ART ή ART είναι πιο συχνά χρησιμοποιείται. 

Η σύγχρονη ΤΕΧΝΗ επιτρέπει τη μακροπρόθεσμηέλεγχος της λοίμωξης από τον ιό HIV επ' αόριστον και αποκλεισμός της εμφάνισης του AIDS στον ασθενή, με την επιφύλαξη της ιολογικής του αποτελεσματικότητας και της συμμόρφωσης με τακτικά φάρμακα (συμμόρφωση στη θεραπεία), επιτρέποντας σε ένα μολυσμένο άτομο να ζήσει μια πλήρη ζωή επ' αόριστον.

Με τη χρήση θεραπείας και υπό την προϋπόθεση ότι διατηρείται η αποτελεσματικότητα των φαρμάκων, το προσδόκιμο ζωής ενός ατόμου δεν περιορίζεται από τον ιό HIV, αλλά μόνο από φυσικές διαδικασίες γήρανσης.

Επί του παρόντος, το πρώτο άτομο που ανέκαμψεαπό τον ιό HIV, θεωρείται ο Αμερικανός Timothy Ray Brown, το παρατσούκλι του "Ασθενής του Βερολίνου" Ωστόσο, πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι η μέθοδος θεραπείας, χάρη στην οποία ο Μπράουν μπόρεσε να εξαλείψει τον ιό από το σώμα, δεν μπορεί να θεωρηθεί πανάκεια για τον ιό HIV.

5 Μαρτίου 2019Σε διεθνές συνέδριο στο Σιάτλ για ρετροϊούς και ευκαιριακές λοιμώξεις, οι επιστήμονες ανέφεραν δύο ενθαρρυντικά αποτελέσματα: Δύο ακόμη άτομα, ο «ασθενής του Λονδίνου» και ο «ασθενής του Ντίσελντορφ», βρίσκονται σε ύφεση μετά από μεταμόσχευση μυελού των οστών. Οι γιατροί χρησιμοποιούν σκόπιμα τη λέξη «ύφεση», που σημαίνει ότι και τα δύο άτομα δεν έχουν σημάδια HIV, αλλά είναι πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για μια πλήρη θεραπεία.

Όπως ο Μπράουν, ο «ασθενής του Λονδίνου» ήταν άρρωστοςκαρκίνο, αλλά όχι λευχαιμία, αλλά λέμφωμα Hodgkin. Χρειαζόταν επίσης μεταμόσχευση μυελού των οστών και βρέθηκε δότης για αυτόν με την ίδια μετάλλαξη όπως για τον Μπράουν. Η διαφορά είναι ότι ο «ασθενής του Λονδίνου» δεν είχε προηγουμένως λάβει ακτινοβολία και χημειοθεραπεία και ότι η μεταμόσχευση μυελού των οστών έγινε μόνο μία φορά.

Το τρίτο άτομο, ο "ασθενής του Ντίσελντορφ", επίσηςυπέφερε από λέμφωμα, δεν έλαβε ακτινοθεραπεία και έλαβε μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών μία φορά, όχι δύο φορές. Για 3,5 μήνες μετά από αυτό, παρά τον τερματισμό της αντιιικής θεραπείας, ο ασθενής παραμένει υγιής.

Μετάλλαξη για αντοχή στον HIV

ΜετάλλαξηCCR5Δ32κάνει τα ανθρώπινα Τ κύτταρα ανθεκτικά στη μόλυνσηHIV. Μια μεταμόσχευση αιμοσφαιρίων από έναν δότη με μετάλλαξη μπορεί να σώσει τον ασθενή από μόλυνση - όπως συνέβη με τον «ασθενή του Βερολίνου» και στη συνέχεια με τον «Λονδίνο» και, πιθανώς, τον ασθενή «Ντίσελντορφ».

Ωστόσο, στην Ευρώπη, οι φορείς αυτής της μετάλλαξης είναι μόνοΛίγο τοις εκατό του πληθυσμού και είναι αρκετά δύσκολο να βρεθεί ένας πλήρως συμβατός δότης. Και σε ορισμένες χώρες, για παράδειγμα, στην Κίνα, όπου πρακτικά δεν υπάρχουν αερομεταφορείς, αυτό καθίσταται καθόλου αδύνατο.

Σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας γονιδιώματοςκαθιστούν δυνατό να γίνει χωρίς δότη. Για να γίνει αυτό, πρέπει να πάρετε τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς και να εισαγάγετε την απαραίτητη μετάλλαξη σε αυτά ή απλά να καταστρέψετε το αντίστοιχο γονίδιο. Είναι η πρώτη φορά που μια εταιρεία αποφασίζει να το κάνει αυτό.Θεραπευτική Sangamo: Ανέφεραν την πρώτη τους κλινική δοκιμή το 2014.

Για την επεξεργασία του γονιδιώματος, ερευνητέςχρησιμοποιήθηκε νουκλεάση δακτύλου ψευδαργύρου. Αυτό είναι ένα ένζυμο που περιέχει τμήματα - στην πραγματικότητα, «δάχτυλα» - που μπορούν να αναγνωρίσουν μια συγκεκριμένη αλληλουχία στο DNA και ένα τμήμα που μπορεί να εισάγει ένα σπάσιμο στον κλώνο του DNA δίπλα σε αυτήν την αλληλουχία.

Τα κύτταρα Τ αίματος ελήφθησαν από 12 ασθενείς, που εισήχθησαν στοτο γονιδίωμά τους αλλάζει και επιστρέφεται στο σώμα. Σε αυτό το σημείο, τα άτομα δεν υποβλήθηκαν πλέον σε θεραπεία για HIV. Τα επεξεργασμένα κύτταρα ριζώθηκαν στο σώμα των ασθενών, αλλά δεν μπορούσαν να τα καταστήσουν εντελώς ανθεκτικά - όλα εκτός από ένα έπρεπε να επιστρέψουν στην αντιρετροϊκή θεραπεία. Μετά από αυτό, η Sangamo Therapeutics σταμάτησε την ανάπτυξη ναρκωτικών για τον ιό HIV και στράφηκε στην καταπολέμηση άλλων ασθενειών.

Από τότε, τα "δάχτυλα ψευδαργύρου" έχουν αντικατασταθεί απόνέα τεχνολογία επεξεργασίας γονιδιώματος - σύστημα CRISPR / Cas9. Διαφέρει ευνοϊκά στο ότι δεν είναι πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για την αναγνώριση του DNA σε αυτό, αλλά ένα μόριο RNA, το οποίο είναι ταχύτερο στη σύνθεση και είναι ευκολότερο να γίνει συγκεκριμένο σε μια συγκεκριμένη αλληλουχία.

HIV —κάτοχος ρεκόρ για μεταλλάξεις

Ο ιός ανοσοανεπάρκειας έχει πολλές στρατηγικέςεπιβίωση. Πρώτον, τη διάρκεια της πορείας της νόσου: ο ιός τον χρειάζεται προκειμένου ένα άτομο να έχει χρόνο να μεταδώσει τη λοίμωξη σε άλλους ανθρώπους. Δεύτερον, ο ιός ωφελείται από τον ίδιο τον τρόπο που το παθογόνο εισέρχεται στο σώμα, ειδικά τη σεξουαλική οδό μετάδοσης.

Έχει αποδειχθεί ότι οι γυναίκες έχουν 3 φορές περισσότερες πιθανότητες να μολυνθούν από έναν μολυσμένο σύντροφο. Αυτό οφείλεται στη δομή των γεννητικών οργάνων και στη μεγάλη ποσότητα σπερματικού υγρού στους άνδρες. 

Η τρίτη στρατηγική επιβίωσης του ιού ανοσοανεπάρκειας- την είσοδό του στο ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα. Και τέλος, μια άλλη «εφεύρεση» του HIV στον αγώνα για επιβίωση - μεταλλάξεις, η οποία για αυτόν αποτελεί εγγύηση ότι η ανοσολογική απόκριση των μολυσμένων δεν θα είναι σε θέση να τον χτυπήσει. Χρειάζεται χρόνος για να εμφανιστεί μια ανοσοαπόκριση. Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο αρρωστήσει με τη γρίπη, τότε χρειάζεται περίπου μία εβδομάδα για να ενεργοποιηθεί και να καταστρέψει το ιό το ανοσοποιητικό σύστημα. Αλλά ο ιός HIV μεταλλάσσεται τόσο γρήγορα ώστε η ανοσία που προκύπτει σε ένα μολυσμένο άτομο απλά δεν θα αναγνωρίσει τον ιό σε μια εβδομάδα.

Εμβόλιο HIV

Στις αρχές Δεκεμβρίου 2020, ο επικεφαλής της RospotrebnadzorΗ Άννα Πόποβα μίλησε για τον «υψηλό βαθμό ετοιμότητας» του ρωσικού εμβολίου κατά του HIV. Οι προγραμματιστές του επιβεβαίωσαν στους δημοσιογράφους ότι στην πρώτη φάση των κλινικών δοκιμών, το 100 τοις εκατό των εθελοντών ανέπτυξαν αντισώματα κατά του ιού. Παρεμπιπτόντως, ένα άρθρο με την έκθεσή τους δημοσιεύτηκε το 2016. 

Το εμβόλιο για το οποίο μίλησε η Πόποβα ("CombiHIVvac") αναπτύσσεται από το Νοβοσιμπίρσκ Vector Center. 

Σύμφωνα με τον μηχανισμό δράσης, το "CombiHIVvac" αναφέρεταιπολυεπίτοπα εμβόλια. Αυτό είναι ένα τεχνητό σωματίδιο που μοιάζει με ιό, δηλαδή ένα «κουτί» πρωτεΐνης, μέσα στο οποίο υπάρχει κυκλικό DNA με μερικά ιικά γονίδια.

Ένα τέτοιο σχέδιο θα πρέπει να προκαλέσει υποψίες αμέσως.σε δύο κλάδους ανοσίας. Τα Β κύτταρα πρέπει να αντιδρούν στις επιφανειακές πρωτεΐνες και να αρχίσουν να παράγουν ειδικά για τον ιό αντισώματα. Και το DNA πρέπει να μπει μέσα στα ανθρώπινα κύτταρα και να τα κάνει να συλλέγουν επίσης αρκετές επιφανειακές πρωτεΐνες του ιού - και να τα εισαγάγουν στα Τ κύτταρα.

Αλλά το μόνο πράγμα που γνωρίζουμε για την απόδοση του CombiHIVvac σήμερα είναι τα αποτελέσματα της πρώτης φάσης των δοκιμών του, που δημοσιεύθηκε το 2016 στο περιοδικό Bioorganic Chemistry.

Τα αντισώματα από το αίμα των εθελοντών εξουδετερώθηκανδιαφορετικούς υποτύπους του ιού με διαφορετική αποτελεσματικότητα. Έξι μήνες μετά τον εμβολιασμό, η επιλογή A / 392 θα μπορούσε να «εξουδετερώσει» αντισώματα στο 71% των συμμετεχόντων και η επιλογή B / PV04 - μόνο 29%. Και ένα χρόνο μετά τις ενέσεις, κανένα από τα άτομα δεν είχε αυτά τα αντισώματα στο αίμα τους.

Πώς μελετάται ο HIV σήμερα

В конце мая 2021 года австрийские ученые выяснили ο βασικός ρόλος του μορίου εξασιφωσφορικής ινοσιτόλης (IP6) στον κύκλο ζωής του σαρκώματος Rous (RSV), το οποίο ανήκει στην ίδια οικογένεια ιών RNA με τον HIV.

Η ομάδα μελέτησε τους μηχανισμούς δράσης του μορίου IP6, το οποίο χρησιμοποιείται στη συναρμολόγηση σωματιδίων του ιού σαρκώματος Rous και εντόπισε τον κρίσιμο ρόλο του στον κύκλο ζωής του RSV και παρόμοιων ρετροϊών.

Το ίδιο το μόριο υποκαθιστά μια ένωση φωσφορικού οξέος και αλκοόλης ινοσιτόλης. Σημειώνεται ότι βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες σε ανθρώπινα κύτταρα.

Το μόριο προώθησε τη σύνδεση ωςεξαμερή και πενταμερή, συστατικά του καψιδίου, σε δομές έξι μονάδων. Ταυτόχρονα, με έλλειψη IP6, οι πρωτεϊνικές μεμβράνες συνδυάστηκαν με χαοτικό τρόπο, γεγονός που εμπόδισε την εμφάνιση βιώσιμων σωματιδίων ιού.

Διαβάστε περισσότερα:

Ιάπωνες επιστήμονες διάτρησαν τον πυθμένα του ωκεανού κοντά στη Φουκουσίμα σε βάθος 8.000 μέτρων

Ένα μαθηματικό μοντέλο του εγκεφάλου θα επιτρέψει στην AI να σκέφτεται σαν άνθρωπος

Ο Ουρανός έχει λάβει την κατάσταση του πιο παράξενου πλανήτη στο ηλιακό σύστημα. Γιατί;