Учёные представили новые механизмы взаимодействия ВИЧ и Т-клеток

Исследователи из Института Гладстона (Gladstone Institutes) и Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) изучили, как гены человека влияют на восприимчивость клеток к ВИЧ. Цель работы — определить, какие гены и белки способствуют репликации вируса, а какие, напротив, блокируют этот процесс. Результаты опубликованы в журнале Cell.

Исследование

Основное внимание учёные уделили CD4+ Т-лимфоцитам — клеткам иммунной системы, которые координируют защиту организма и являются главной мишенью ВИЧ. Ранее подобные исследования часто проводились на иммортализованных клетках (лабораторных клетках, способных бесконечно делиться), что ограничивало точность результатов. В данной работе использовались первичные клетки человека, выделенные из донорской крови, что повысило точность результатов.

Учёные применили технологию CRISPR (метод редактирования генов) в двух вариантах: CRISPRa (активация генов) и CRISPR-нокаут (выключение генов). Этот подход позволил провести полногеномный скрининг, охватывающий около 20 000 генов. Сначала исследователи с помощью CRISPR отключали гены, чтобы определить, какие из них необходимы вирусу для размножения. Затем активность генов усиливали, чтобы выявить естественные защитные механизмы клетки.

Одной из серьезных технических проблем была низкая эффективность инфицирования клеток в лабораторных условиях: ранее этот показатель составлял всего 1–2%. В ходе текущего исследования методику удалось оптимизировать, благодаря чему уровень инфицирования достиг 70%. Это позволило собрать значительно более репрезентативные данные.

В результате были выявлены сотни белков, влияющих на развитие инфекции. Особое внимание учёных привлекли белки PI16 и PPID.

• PI16: повышение его уровня блокировало слияние вируса с клеточной мембраной.
• PPID: ограничивал способность вируса проникать в ядро клетки для дальнейшей репликации. В ходе эксперимента противовирусную активность PPID удалось усилить в 10 раз.

Дополнительные тесты подтвердили, что повышение уровней PI16 и PPID защищает клетки даже при воздействии агрессивных штаммов ВИЧ. Это подтверждает их значимую роль в формировании внутриклеточных защитных механизмов.

Выводы

Исследование представило первую полную карту взаимодействия генов человека с ВИЧ в первичных Т-клетках. Полученные данные расширяют понимание механизмов развития инфекции и могут стать основой для разработки новых терапевтических подходов. В частности, это касается методов воздействия на латентные формы вируса, которые остаются недоступными для существующей терапии.

Ранее опубликованное исследование показало, как гиперактивные иммунные клетки позволяют вирусу сохраняться в резервуарах. Специалисты изучают, может ли временная коррекция их активности улучшить контроль над инфекцией.