ワクチン、突然変異、生殖のメカニズム: 科学が HIV と戦う方法

HIVはどのように現れましたか

1981 年 6 月 5 日、米国疾病管理予防センター (CDC) の専門家が

)は、カリフォルニアの5人の若い同性愛者に最初に発症した、他とは異なる肺炎を引き起こす新しい奇妙な病気についてのメモを小さなニュースレターに掲載しました。

こうして新たな流行が始まり、最初はほとんどの人が注意を払わなかったが、すぐに世界中に広まり、数年後には何千万人もの人が病気になった。

HIVはサルから直接私たちに感染した(例えばコロナウイルスとは異なり、中間の「宿主」がありません)。 SIV ウイルス (サル免疫不全ウイルス) は依然としてサルの間で蔓延していますが、ほとんどのサルでは病状を引き起こしません。

実験室条件下で人工的に、1 種類のサル (アカゲザル) にのみ感染すると、SIV はヒトと同じ免疫系の異常を引き起こします。しかし、このウイルスはマンガベイなど他の種のサルの生命活動には影響を及ぼさない。

最初、科学者たちはこれらの霊長類が所有していると考えていました彼らが単にHIVに感染しないような良い免疫システム。実際、これはウイルス学における重要な突破口でしたが、マンゴーベイにはこのウイルスに対する免疫応答がありません。

HIVの治療に使用される方法

2017年はHIV感染症の治療に約30種類の薬剤が使用されており、患者さんごとに最適な治療法を選択することができます。

現在までにその方法は開発されていないHIV感染症を治療し、ヒト免疫不全ウイルスを体から完全に排除できる可能性がある。これは、人体の中にリザーバー(聖域)を形成するウイルス自体の特性によって起こります。

以前は、使用された治療計画を示すためにHIV は HAART または高活性抗レトロウイルス療法と呼ばれていました。現在、この定義はその関連性を失っています。医学の発展により、抗レトロウイルス療法には複雑な薬効成分 (1 回の治療計画に 2 ~ 4 種類) が含まれ、活性が高く、略語 ART または ART が使用されることが多くなったためです。中古。 

現代のARTは長期的な継続を可能にしますHIV感染を無期限に制御し、ウイルス学的有効性と定期薬の遵守(治療遵守)を条件として患者のエイズの発症を排除し、HIV感染者が無期限に充実した生活を送ることができるようにする。

治療を使用し、薬の有効性が維持されている場合、人の平均余命はHIVによって制限されるのではなく、自然な老化プロセスによってのみ制限されます。

現在、最初に回復した人HIVから、「ベルリンの患者」と呼ばれるアメリカのティモシーレイブラウンと見なされます。しかし、多くの研究者は、ブラウンが体からウイルスを排除することができたおかげで、治療法はHIVの万能薬とは見なされないと信じています。

2019年3月5日シアトルで開催されたレトロウイルスと日和見感染に関する国際会議で、科学者たちは2つの有望な結果を報告しました。「ロンドン患者」と「デュッセルドルフ患者」の2人が骨髄移植後に寛解しています。医師は意図的に「寛解」という言葉を使用します。これは、両方の人にHIVの兆候がないことを意味しますが、完全な治療法について話すのは時期尚早です。

ブラウンのように、「ロンドンの患者」は病気でした癌ですが、白血病ではなく、ホジキンリンパ腫です。彼はまた骨髄移植を必要としていました、そして、ブラウンと同じ突然変異で彼のためにドナーが見つかりました。違いは、「ロンドンの患者」は以前に放射線療法と化学療法のコースを与えられておらず、骨髄移植は一度だけ行われたということです。

三人称「デュッセルドルフ患者」もリンパ腫があり、放射線療法を受けておらず、骨髄移植を受けたのは2回ではなく、1回でした。その後3.5ヶ月間、抗ウイルス療法の中止にもかかわらず、患者は健康を維持します。

HIV耐性の突然変異

突然変異CCR5Δ32ヒトのT細胞を感染症に抵抗力を与えるHIV。 「ベルリンの患者」、次に「ロンドン」、そしておそらく「デュッセルドルフ」の患者の場合のように、変異のあるドナーからの血球を移植すれば、患者を感染から救うことができる。

しかし、ヨーロッパでは、この突然変異の保因者は人口の数パーセントであり、完全に互換性のあるドナーを見つけることは非常に困難です。また、一部の国では、たとえば、実質的に運送業者がいない中国では、これはまったく不可能な作業になります。

最新のゲノム編集技術ドナーなしでもできるようにする。これを行うには、患者自身の細胞を採取し、その細胞に必要な変異を導入するか、対応する遺伝子を単純に破壊する必要があります。企業がこうした取り組みを決定するのは初めて。サンガモセラピューティクス:彼らは2014年に最初の臨床試験を報告しました。

ゲノム編集については、研究者ジンクフィンガーヌクレアーゼを使用しました。これは、DNA 内の特定の配列を認識できるセクション (実際には「フィンガー」) と、この配列の隣の DNA 鎖に切断を導入できるセクションを含む酵素です。

血液T細胞は12人の患者から採取され、それらのゲノムは変更され、体に戻されます。この時点で、被験者はもはやHIVの治療を受けていません。編集された細胞は患者の体内に定着しましたが、完全に耐性にすることはできませんでした。1つを除いてすべてが抗レトロウイルス療法に戻らなければなりませんでした。その後、Sangamo TherapeuticsはHIV薬の開発を中止し、他の病気との闘いに切り替えました。

それ以来、「ジンクフィンガー」はに置き換えられました新しいゲノム編集技術-CRISPR / Cas9システム。それは、その中のDNA認識に関与するのはタンパク質ではなく、合成が速く、特定の配列に特異的にするのが容易なRNA分子であるという点で有利に異なります。

HIV —変異の記録保持者

免疫不全ウイルスにはいくつかの戦略がありますサバイバル。まず、病気の経過期間:ウイルスは、人が他の人に感染を伝播する時間を確保するためにそれを必要とします。第二に、ウイルスは病原体が体内に侵入する方法、特に性的な感染経路から恩恵を受けます。

女性は感染したパートナーから感染する可能性が3倍高いことが証明されています。これは、性器の構造と男性の精液の量が多いためです。

免疫不全ウイルスの3番目の生存戦略-人間の免疫システムへの参入。そして最後に、生存のための闘いにおけるHIVの別の「発明」-突然変異。これは、彼にとって、感染者の免疫応答が彼を襲うことができないことを保証するものです。免疫応答が起こるまでには時間がかかります。たとえば、人がインフルエンザにかかった場合、免疫系がウイルスを活性化して破壊するのに約1週間かかります。しかし、HIVは非常に急速に変異するため、感染者に発生する免疫は1週間後にウイルスを認識しなくなります。

HIVワクチン

2020年12月初め、ロスポトレブナゾル長官は、アンナ・ポポワ氏は、ロシアのHIVワクチンの「高度な準備状況」について語った。開発者らは記者に対し、臨床試験の第1段階でボランティアの100%がウイルスに対する抗体を開発したことを認めた。ちなみに、彼らのレポートを含む記事は 2016 年に公開されました。

ポポワ氏が話したワクチン (「CombiHIVvac」) は、ノボシビルスク ベクター センターによって開発されています。

作用機序によれば、「CombiHIVvac」とは、ポリエトープワクチン。これは人工的なウイルスのような粒子、つまりタンパク質の「箱」であり、その中にいくつかのウイルス遺伝子を含む環状 DNA があります。

そのようなデザインはすぐに疑惑を引き起こすはずです。免疫の2つの枝で。 B細胞は表面タンパク質に反応し、ウイルス特異的抗体の産生を開始するはずです。そして、DNAは人間の細胞の中に侵入し、ウイルスのいくつかの表面タンパク質も収集させ、T細胞に導入する必要があります。

しかし、今日のCombiHIVvacのパフォーマンスについて私たちが知っているのは、2016年にジャーナルBioorganicChemistryに公開されたテストの第1フェーズの結果だけです。

ボランティアの血液からの抗体は中和されました異なる効力を持つウイルスの異なるサブタイプ。ワクチン接種の6か月後、オプションA / 392は参加者の71%で抗体を「中和」でき、オプションB / PV04はわずか29%でした。そして注射の1年後、被験者の誰も彼らの血中にこれらの抗体を持っていませんでした。

今日のHIVの研究方法

2021年5月末に、オーストリアの科学者はHIVと同じRNAウイルスファミリーに属するラウス肉腫(RSV)のライフサイクルにおけるイノシトールヘキサキスホスフェート(IP6)の分子の重要な役割。

チームは、ラウス肉腫ウイルスの粒子の集合に使用されるIP6分子の作用機序を研究し、RSVおよび同様のレトロウイルスのライフサイクルにおけるその重要な役割を特定しました。

分子自体がリン酸とイノシトールアルコールの化合物に置き換わります。ヒト細胞に大量に見られることに注意してください。

Молекула способствовала соединению как キャプシドの構成要素である六量体と五量体を6つのユニットの構造にします。同時に、IP6が不足しているため、タンパク質膜が無秩序に結合し、生存可能なウイルス粒子の出現を防ぎました。

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