Vakcinák, mutációk és szaporodási mechanizmusok: Hogyan küzd a tudomány a HIV ellen

Hogyan jelent meg a HIV

1981. június 5-én az Egyesült Államok Betegségellenőrzési és Megelőzési Központjának (CDC) szakértői

) egy megjegyzést tett közzé kis hírlevelében egy új furcsa betegségről, amely minden mástól eltérő tüdőgyulladást okoz, és amely először öt kaliforniai homoszexuális fiatalon jelent meg.

Így kezdődött egy új járvány, amelyre eleinte kevesen figyeltek fel, de hamarosan az egész földkerekséget végigsöpörte: néhány év múlva több tízmillió ember betegedett meg.

A HIV közvetlenül a majmoktól terjedt el hozzánk(ellentétben pl. a koronavírussal, nincs köztes „gazdája”). A SIV vírus (Simian immunodeficiency virus) még mindig terjed a majmok körében, de legtöbbjüknél nem okoz patológiát.

Mesterségesen, laboratóriumi körülmények közöttCsak egy majomfajt (rhesus makákó) fertőz meg, és náluk a SIV ugyanazokat az immunrendszeri rendellenességeket okozza, mint az emberben. De a vírus nem befolyásolja más majomfajok, például a mangabey élettevékenységét.

Eleinte a tudósok úgy gondolták, hogy ezek a főemlősök rendelkeznekolyan jó immunrendszer, hogy egyszerűen nem fertőződnek meg HIV-vel. Valójában - és ez a virológia fontos áttörése volt - a Mangobey-knak egyszerűen nincs immunválaszuk erre a vírusra.

Milyen módszereket alkalmaznak a HIV kezelésére

2017-re körülbelül 30 gyógyszert alkalmaznak a HIV-fertőzés kezelésében, ami lehetővé teszi az egyes betegek számára az optimális terápia kiválasztását.

A mai napig semmilyen módszert nem fejlesztettek kiHIV-fertőzés gyógymódja, amely teljesen eltávolíthatja az emberi immunhiány vírusát a szervezetből. Ez magának a vírusnak a sajátosságai miatt következik be, amely rezervoárokat (szentélyeket) képez az emberi testben.

Korábban az alkalmazott kezelési rendek jelzéséreA HIV-t HAART-nak vagy nagyon aktív antiretrovirális terápiának nevezték. Jelenleg ez a meghatározás elvesztette relevanciáját, mivel az orvostudomány fejlődése miatt minden antiretrovirális terápia gyógyszerkomponensek komplexét foglalja magában (2-től 4-ig egy kezelési sémában), nagyon aktív, és az ART vagy ART rövidítést gyakrabban használják. használt. 

A modern ART lehetővé teszi a hosszú távúkorlátlan ideig ellenőrizni kell a HIV-fertőzést, és kizárni az AIDS kialakulását a betegnél, annak virológiai hatékonyságától és a rendszeres gyógyszeres kezelés betartásától függően (a kezelés betartása), lehetővé téve a HIV-fertőzött személy számára, hogy határozatlan ideig teljes életet élhessen.

A kezelés alkalmazásával és feltéve, hogy a gyógyszerek hatékonysága megmarad, az ember várható élettartamát nem korlátozza a HIV, hanem csak a természetes öregedési folyamatok.

Jelenleg az első ember, aki felépülta HIV-fertőzéstől, az amerikai Timothy Ray Brownnak számít, becenevén "berlini beteg". Sok kutató azonban úgy véli, hogy a kezelési módszer, amelynek köszönhetően Brown képes volt eltávolítani a vírust a szervezetből, nem tekinthető csodaszernek a HIV ellen.

2019. március 5A retrovírusokról és az opportunista fertőzésekről Seattle-ben tartott nemzetközi konferencián a tudósok két biztató eredményről számoltak be: Két másik ember, a "londoni beteg" és a "düsseldorfi beteg" remisszióban van egy csontvelő-átültetés után. Az orvosok szándékosan használják a "remisszió" szót, vagyis mindkét embernek nincsenek HIV-jelei, de még korai teljes gyógyulásról beszélni.

Brownhoz hasonlóan a "londoni beteg" is beteg voltrák, de nem leukémia, hanem Hodgkin-limfóma. Szüksége volt egy csontvelő-transzplantációra is, és ugyanolyan mutációval találtak számára donort, mint Brown esetében. A különbség az, hogy a "londoni beteg" korábban nem kapott sugárkezelést és kemoterápiát, és csontvelő-transzplantációt csak egyszer hajtottak végre.

A harmadik személy, a "düsseldorfi beteg" islimfóma volt, nem kapott sugárterápiát, és egyszer, nem kétszer kapott csontvelő-átültetést. Ezt követően 3,5 hónapig a vírusellenes kezelés abbahagyása ellenére a beteg egészséges marad.

A HIV-rezisztencia mutációja

MutációCCR5A32ellenállóvá teszi az emberi T-sejteket a fertőzésekkel szembenHIV. A mutációval rendelkező donor vérsejtjeinek transzplantációja megmentheti a beteget a fertőzéstől – ahogy az a „berlini beteg”, majd a „londoni” és esetleg a „düsseldorfi” beteg esetében is történt.

Azonban Európában ennek a mutációnak a hordozói csaka lakosság néhány százaléka, és elég nehéz teljesen kompatibilis donort találni. Néhány országban, például Kínában, ahol gyakorlatilag nincsenek hordozók, ez egyáltalán lehetetlen feladattá válik.

Modern genomszerkesztési technológiáklehetővé teszik a donor nélkül való boldogulást. Ehhez meg kell venni a páciens saját sejtjeit, és be kell vinni a szükséges mutációt, vagy egyszerűen el kell pusztítani a megfelelő gént. Ez az első alkalom, hogy egy vállalat így dönt.Sangamo Therapeutics: 2014-ben jelentették be első klinikai vizsgálatukat.

A genomszerkesztéshez a kutatókhasznált cink ujj nukleáz. Ez egy olyan enzim, amely szakaszokat – tulajdonképpen „ujjakat” – tartalmaz, amelyek képesek felismerni egy meghatározott szekvenciát a DNS-ben, és egy olyan szakaszt, amely a szekvencia melletti DNS-szálban törést okozhat.

Vér T-sejteket vettünk 12 páciensből, és bevittük őketgenomjuk megváltozik és visszatér a testbe. Ezen a ponton az alanyokat már nem kezelték HIV-vel. A szerkesztett sejtek gyökeret eresztettek a betegek testében, de nem tudták őket teljesen ellenállóvá tenni - egy kivételével mindegyiknek vissza kellett térnie az antiretrovirális terápiára. Ezt követően a Sangamo Therapeutics leállította a HIV-gyógyszer fejlesztését és átállt más betegségek elleni küzdelemre.

Azóta a "cinkujjak" helyébe a következő lépúj genomszerkesztő technológia - CRISPR / Cas9 rendszer. Kedvezően különbözik abban, hogy nem a fehérjék felelősek a benne lévő DNS felismeréséért, hanem egy RNS-molekula, amely gyorsabban szintetizálható és könnyebben specifikusabbá válik egy adott szekvenciára.

HIV  – a mutációk rekordere

Az immunhiányos vírusnak számos stratégiája vantúlélés. Először is, a betegség lefolyásának időtartama: a vírusnak szüksége van rá, hogy az embernek ideje legyen a fertőzést más emberek felé továbbítani. Másodszor, a vírusnak előnye származik abból a szempontból, ahogyan a kórokozó bejut a szervezetbe, különös tekintettel a nemi úton történő átvitelre.

Bebizonyosodott, hogy a nők háromszor nagyobb valószínűséggel fertőződnek meg fertőzött partnertől. Ennek oka a nemi szervek szerkezete és a férfiak nagy mennyiségű magfolyadéka. 

Az immunhiányos vírus harmadik túlélési stratégiája- bejutása az emberi immunrendszerbe. És végül a HIV újabb "találmánya" a túlélésért folytatott küzdelemben - mutációk, amelyek számára biztosítékot jelentenek arra, hogy a fertőzöttek immunválasza nem lesz képes rá. Időbe telik az immunválasz kialakulása. Például, ha az ember megbetegedik az influenzában, akkor körülbelül egy hétbe telik, amíg az immunrendszer aktiválja és elpusztítja a vírust. De a HIV olyan gyorsan mutálódik, hogy a fertőzött személynél kialakuló immunitás egy hét alatt egyszerűen nem ismeri fel a vírust.

HIV vakcina

2020. december elején a Rospotrebnadzor vezetőjeAnna Popova az orosz HIV-oltás „magas fokú készültségéről” beszélt. A fejlesztők megerősítették az újságíróknak, hogy a klinikai vizsgálatok első szakaszában az önkéntesek 100 százalékánál antitestek képződtek a vírus ellen. Egyébként még 2016-ban megjelent egy cikk a jelentésükkel. 

A vakcinát, amelyről Popova beszélt („CombiHIVvac”), a Novoszibirszki Vektorközpont fejleszti. 

A hatásmechanizmus szerint a "CombiHIVvac" apoliepitóp vakcinák. Ez egy mesterséges vírusszerű részecske, azaz egy fehérje „doboz”, amelynek belsejében körkörös DNS található néhány vírusgénnel.

Egy ilyen kialakításnak azonnal gyanút kell ébresztenie.az immunitás két ágában. A B-sejteknek reagálniuk kell a felszíni fehérjékre, és el kell kezdenie a vírusspecifikus antitestek termelését. A DNS-nek be kell jutnia az emberi sejtekbe, és arra kell késztetnie őket, hogy a vírus több felszíni fehérjét is összegyűjtsék - és bevezessék a T-sejtekbe.

Az egyetlen dolog, amit a CombiHIVvac mai teljesítményéről tudunk, a tesztek első szakaszának eredményei, amelyeket 2016-ban tettek közzé a Bioorganic Chemistry folyóiratban.

Az önkéntesek véréből származó antitesteket semlegesítettüka vírus különböző altípusai eltérő hatékonysággal. Hat hónappal az oltás után az A / 392 opció a résztvevők 71 százalékában "semlegesítheti" az antitesteket, a B / PV04 opció pedig csak 29 százalékot. Egy évvel az injekciók után egyik alanynak sem volt a vérében ezek az antitestek.

Hogyan tanulmányozzák ma a HIV-t

2021. május végén osztrák tudósok megtudtákaz inozitol-hexakiszfoszfát (IP6) molekula kulcsszerepe a HIV-vel azonos RNS-vírusok családjába tartozó Rous-szarkóma (RSV) életciklusában.

A csoport tanulmányozta a Rous szarkóma vírus részecskéinek összeszerelésében használt IP6 molekula hatásmechanizmusait, és meghatározta annak döntő szerepét az RSV és hasonló retrovírusok életciklusában.

Maga a molekula helyettesíti a foszforsav és az inozit-alkohol vegyületét. Megjegyezzük, hogy nagy mennyiségben található meg az emberi sejtekben.

A molekula elősegítette a kapcsolatot, minthexamerek és pentamerek, a kapszid alkotóelemei, hat egységből álló szerkezetekbe. Ugyanakkor az IP6 hiányával a fehérjemembránokat kaotikus módon kombinálták, ami megakadályozta az életképes vírusrészecskék megjelenését.

Olvass tovább:

Japán tudósok 8000 méter mélységben fúrták az óceán fenekét Fukushima közelében

Az agy matematikai modellje lehetővé teszi az AI számára, hogy emberként gondolkodjon

Az Uránusz a Naprendszer legfurcsább bolygójának státuszát kapta. Miért?