Rokotteet, mutaatiot ja lisääntymismekanismit: Kuinka tiede taistelee HIV: tä vastaan

Kuinka HIV ilmestyi

5. kesäkuuta 1981 Yhdysvaltain tautien valvonta- ja ehkäisykeskuksen (CDC) asiantuntijat

) julkaisi pienessä uutiskirjeessään huomautuksen uudesta oudosta sairaudesta, joka aiheuttaa keuhkokuumetta, toisin kuin muut ja joka ilmaantui ensimmäisen kerran viidellä nuorella homoseksuaalilla Kaliforniasta.

Siitä alkoi uusi epidemia, johon aluksi harvat kiinnittivät huomiota, mutta joka pian pyyhkäisi koko maapallon: muutaman vuoden kuluttua kymmeniä miljoonia ihmisiä sairastui.

HIV tarttui meille suoraan apinoista(toisin kuin esimerkiksi koronaviruksella, sillä ei ole väli-isäntää). SIV-virus (Simian immunodeficiency virus) leviää edelleen apinoiden keskuudessa, mutta se ei aiheuta sairauksia useimmille.

Ne voivat keinotekoisesti, laboratorio-olosuhteissa,Infektoi vain yhden apinalajin (reesusmakakit), ja niissä SIV aiheuttaa immuunijärjestelmässä samoja poikkeavuuksia kuin ihmisillä. Mutta virus ei vaikuta muiden apinalajien, kuten mangabeysin, elämään.

Aluksi tutkijat ajattelivat, että nämä kädelliset omistivatniin hyvä immuunijärjestelmä, että he eivät yksinkertaisesti saa HIV-tartuntaa. Itse asiassa - ja tämä oli tärkeä läpimurto virologiassa - Mangobeilla ei yksinkertaisesti ole immuunivastetta tähän virukseen.

Mitä menetelmiä käytetään HIV: n hoitoon

Vuodelle 2017 HIV-infektion hoidossa käytetään noin 30 lääkettä, mikä mahdollistaa optimaalisen hoidon valitsemisen kullekin potilaalle.

Toistaiseksi menetelmää ei ole kehitettyHIV-infektion parannuskeino, joka voi poistaa ihmisen immuunikatoviruksen kokonaan kehosta. Tämä johtuu itse viruksen ominaisuuksista, jotka muodostavat säiliöitä (pyhäkköjä) ihmiskehossa.

Aikaisemmin käytettyjen hoito-ohjelmien ilmoittamiseksiHIV:tä kutsuttiin HAART:ksi tai erittäin aktiiviseksi antiretroviraaliseksi hoidoksi. Tällä hetkellä tämä määritelmä on menettänyt merkityksensä, koska lääketieteen kehityksen vuoksi kaikki antiretroviraalinen hoito sisältää lääkekomponenttien kompleksin (2-4 yhdessä hoito-ohjelmassa), on erittäin aktiivinen ja lyhenne ART tai ART on useammin käytetty. 

Moderni ART mahdollistaa pitkän aikavälinhallita HIV-tartuntaa määräämättömäksi ajaksi ja sulkea pois AIDSin puhkeaminen potilaassa sen virologisen tehokkuuden ja säännöllisten lääkitysten noudattamisen (hoidon noudattaminen) mukaisesti, mikä mahdollistaa HIV-tartunnan saaneen henkilön elää täyttä elämää loputtomiin.

Hoitoa käytettäessä ja edellyttäen, että lääkkeiden tehokkuus säilyy, ihmisen elinajanodotetta ei rajoita HIV, vaan vain luonnolliset ikääntymisprosessit.

Tällä hetkellä ensimmäinen henkilö toipumassaHIV: stä pidetään amerikkalaista Timothy Ray Brownia, lempinimeltään "Berliinin potilas". Monet tutkijat uskovat kuitenkin, että hoitomenetelmää, jonka ansiosta Brown pystyi poistamaan viruksen kehosta, ei voida pitää HIV: n yleislääkkeenä.

5. maaliskuuta 2019Retroviruksia ja opportunistisia infektioita käsittelevässä kansainvälisessä konferenssissa Seattlessa tutkijat raportoivat kahdesta rohkaisevasta tuloksesta: kaksi muuta ihmistä, "Lontoon potilas" ja "Düsseldorfin potilas", ovat remissiossa luuytimensiirron jälkeen. Lääkärit käyttävät tarkoituksella sanaa "remissio", mikä tarkoittaa, että molemmilla ihmisillä ei ole merkkejä HIV: stä, mutta on liian aikaista puhua täydellisestä parannuksesta.

Kuten Brown, "lontoolainen potilas" oli sairassyöpä, mutta ei leukemia, mutta Hodgkinin lymfooma. Hän tarvitsi myös luuydinsiirron, ja hänelle löydettiin luovuttaja, jolla oli sama mutaatio kuin Brownilla. Erona on, että "Lontoon potilaalle" ei aiemmin annettu säteily- ja kemoterapiakursseja, ja luuydinsiirto tehtiin vain kerran.

Myös kolmas henkilö, "Düsseldorf-potilas"oli lymfooma, ei saanut sädehoitoa, ja hän sai luuydinsiirrot kerran, ei kahdesti. Tämän jälkeen potilas pysyy terveenä 3,5 kuukauden ajan viruslääkehoidon lopettamisesta huolimatta.

HIV-resistenssin mutaatio

MutaatioCCR5A32tekee ihmisen T-soluista vastustuskykyisiä infektioilleHIV. Verisolujen siirto luovuttajalta, jolla on mutaatio, voi pelastaa potilaan infektiolta - kuten tapahtui "Berliini-potilaan" ja sitten "Lontoo"- ja mahdollisesti "Dusseldorf-potilaan" tapauksessa.

Kuitenkin Euroopassa tämän mutaation kantajat ovat vainmuutama prosentti väestöstä, ja täysin yhteensopivan luovuttajan löytäminen on melko vaikeaa. Ja joissakin maissa, esimerkiksi Kiinassa, jossa kantajia ei käytännössä ole, tämä muuttuu mahdottomaksi tehtäväksi.

Nykyaikaiset genominmuokkaustekniikatmahdollistaa ilman luovuttajaa. Tätä varten sinun on otettava potilaan omat solut ja vietävä niihin tarvittava mutaatio tai yksinkertaisesti tuhottava vastaava geeni. Tämä on ensimmäinen kerta, kun yritys päättää tehdä niin.Sangamo Therapeutics: He raportoivat ensimmäisestä kliinisestä tutkimuksestaan ​​vuonna 2014.

Genomin muokkaamiseen, tutkijatkäytetty sinkkisorminukleaasia. Tämä on entsyymi, joka sisältää osia - itse asiassa "sormia" -, jotka voivat tunnistaa tietyn sekvenssin DNA:ssa, ja osan, joka voi aiheuttaa katkeamisen tämän sekvenssin vieressä olevaan DNA-juosteeseen.

Veren T-solut otettiin 12 potilaalta ja lisättiinniiden genomi muuttuu ja palaa kehoon. Tässä vaiheessa potilaita ei enää hoidettu HIV: llä. Muokatut solut juurtuneet potilaan kehoon, mutta ne eivät voineet tehdä niistä täysin vastustuskykyisiä - kaikkien paitsi yhden oli palattava antiretroviraaliseen hoitoon. Sen jälkeen Sangamo Therapeutics lopetti HIV-lääkekehityksensä ja siirtyi muiden tautien torjuntaan.

Siitä lähtien "sinkkisormet" on korvattuuusi genomin muokkaustekniikka - CRISPR / Cas9-järjestelmä. Se eroaa myönteisesti siinä, että DNA: n tunnistamisesta eivät ole vastuussa proteiinit, vaan RNA-molekyyli, joka on nopeampi syntetisoida ja helpompi tehdä spesifiseksi tietylle sekvenssille.

HIV —mutaatioiden ennätys

Immuunipuutosviruksella on useita strategioitaeloonjääminen. Ensinnäkin taudin kulun kesto: virus tarvitsee sitä, jotta henkilöllä on aikaa siirtää infektio muille ihmisille. Toiseksi virus hyötyy siitä, miten taudinaiheuttaja pääsee elimistöön, erityisesti sukupuoliteitse.

On todistettu, että naiset saavat 3 kertaa todennäköisemmin tartunnan tartunnan saaneelta kumppanilta. Tämä johtuu miesten sukuelinten rakenteesta ja suuresta siemennesteen määrästä. 

Immuunikatoviruksen kolmas selviytymisstrategia- sen pääsy ihmisen immuunijärjestelmään. Ja lopuksi toinen HIV: n "keksintö" selviytymisen taistelussa - mutaatiot, jotka hänelle ovat takuu siitä, että tartunnan saaneiden immuunivaste ei voi lyödä häntä. Immuunivasteen esiintyminen vie aikaa. Esimerkiksi, jos henkilö sairastuu flunssaan, immuunijärjestelmän aktivointi ja tuhoaminen kestää noin viikon. Mutta HIV mutatoituu niin nopeasti, että tartunnan saaneen henkilön immuniteetti ei yksinkertaisesti tunnista virusta viikossa.

HIV-rokote

Joulukuun 2020 alussa Rospotrebnadzorin johtajaAnna Popova puhui venäläisen HIV-rokotteen "korkeasta valmiusasteesta". Sen kehittäjät vahvistivat toimittajille, että kliinisten kokeiden ensimmäisessä vaiheessa 100 prosenttia vapaaehtoisista kehitti vasta-aineita virukselle. Muuten, artikkeli heidän raporttinsa kanssa julkaistiin jo vuonna 2016. 

Rokotetta, josta Popova puhui ("CombiHIVvac"), kehittää Novosibirsk Vector Center. 

Vaikutusmekanismin mukaan "CombiHIVvac" viittaapolyepitooppirokotteet. Tämä on keinotekoinen viruksen kaltainen partikkeli, eli proteiini "laatikko", jonka sisällä on pyöreä DNA, jossa on joitain virusgeenejä.

Tällaisen mallin pitäisi herättää epäilyksiä heti.kahdessa koskemattomuuden haarassa. B-solujen tulisi reagoida pintaproteiineihin ja alkaa tuottaa virusspesifisiä vasta-aineita. Ja DNA: n on päästävä ihmissoluihin ja saatava ne myös keräämään useita viruksen pintaproteiineja - ja tuomaan ne T-soluihin.

Mutta ainoa asia, jonka tiedämme CombiHIVvacin nykyisestä suorituskyvystä, on sen testien ensimmäisen vaiheen tulokset, jotka julkaistiin vuonna 2016 Bioorganic Chemistry -lehdessä.

Антитела из крови добровольцев нейтрализовали viruksen eri alatyypit, joilla on erilainen tehokkuus. Kuusi kuukautta rokotuksen jälkeen vaihtoehto A / 392 voisi "neutraloida" vasta-aineita 71 prosentissa osallistujista ja vaihtoehto B / PV04 - vain 29 prosenttia. Ja vuosi injektioiden jälkeen kenelläkään tutkittavasta ei ollut näitä vasta-aineita veressä.

Miten HIV: tä tutkitaan nykyään

Toukokuun 2021 lopussa itävaltalaiset tiedemiehet saivat selvilleinositoliheksakisfosfaattimolekyylin (IP6) keskeinen rooli Rous-sarkooman (RSV) elinkaaressa, joka kuuluu samaan RNA-virusten perheeseen kuin HIV.

Ryhmä tutki IP6-molekyylin toimintamekanismia, jota käytetään Rous-sarkoomaviruksen hiukkasten kokoonpanossa, ja tunnisti sen ratkaisevan merkityksen RSV: n ja vastaavien retrovirusten elinkaaressa.

Molekyyli itse korvaa fosforihapon ja inositolialkoholin yhdisteen. On huomattava, että sitä esiintyy suurina määrinä ihmissoluissa.

Molekyyli edisti yhteyttä kutenheksameerit ja pentameerit, kapsidin osat, kuuden yksikön rakenteisiin. Samalla, ilman IP6: ta, proteiinimembraanit yhdistettiin kaoottisella tavalla, mikä esti elinkykyisten viruspartikkelien esiintymisen.

Lue lisää:

Japanilaiset tutkijat porasivat merenpohjan Fukushiman lähellä 8000 metrin syvyydessä

Matemaattinen aivomalli antaa tekoälylle mahdollisuuden ajatella kuin ihminen

Uranus on saanut aurinkokunnan omituisimman planeetan tilan. Miksi?