Ученые из США предложили новую схему устранения скрытых резервуаров ВИЧ

Новое исследование группы ученых из Университета Иллинойса (Чикаго) продемонстрировало, что генетический «переключатель», создающий латентные копии ВИЧ внутри клеток, может быть управляем, а, значит, возможно полностью искоренить вирус из организма человека. Результаты работы, предлагающие новые подходы к борьбе с ВИЧ, были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В момент заражения ДНК ВИЧ проникает в ядро ​​клетки-хозяина и интегрируется в геном. Схема гена Tat является ключевой частью ДНК ВИЧ, которая контролирует транскрипцию и активацию гена ВИЧ. Когда он активируется, он использует ресурсы клетки для создания новых копий вируса, которые в итоге вырываются наружу и заражают соседние клетки.

ВИЧ-специфические иммунные эффекторные частицы поражают клетки, инфицированные ВИЧ, но только тогда, когда последние используются для получения значительного количества вируса.

Это означает, что цепь гена Tat включена. В клетках, которые «латентно» инфицированы, цепь генов Tat выключена, и клетка продолжает свое обычное существование, одновременно укрывая ВИЧ.

«Ориентируясь на схему гена Tat при помощи небольших молекул, активирующих его, мы могли бы заставить «латентно» инфицированные клетки начать призводить больше вируса, что повлечет за собой их уничтожение иммунной системой», - рассказал один из соавторов исследования профессор Цзе Лян.

Люди, инфицированные ВИЧ, благодаря мощным антиретровирусным препаратам, которые подавляют вирусную репликацию, могут жить обычной жизнью с чрезвычайно низкими или даже неопределяемыми нагрузками ВИЧ. Однако даже у таких людей вирус есть. Он может скрываться в клетках в инактивированном состоянии, то есть активно не реплицируется.

Таким образом пожизненная антиретровирусная терапия сегодня является единственным вариантом для ВИЧ-позитивных пациентов.

«В организме крайне сложно обнаружить «латентно» инфицированные клетки из-за неактивности вируса», - сказал Лян.

Методы, разработанные для их реактивации, в целях сделать их «заметными» для иммунной системы или для лекарственной терапии, до настоящего момента имели смешанные результаты - главным образом потому, что подход, известный как «shock and kill», опирается на класс препаратов, известных как HDAC-ингибиторы. Последние имеют серьезные побочные эффекты.

«Нам необходимо лучше понять механизмы, регулирующие «латентность» ВИЧ, чтобы определить новые инструменты для вмешательства и разработать лучшие лекарства, которые были бы способны либо блокировать вирусные частицы в «латентном» состоянии, либо уничтожать скрывающие их клетки, либо и то, и другое», - считает Лян.

Схема гена Tat может быть как «активной», так и «не активной», а переход от «неактивного» состояния к «активному» может происходить спонтанно. При этом, отмечают исследователи, «в ВИЧ-инфицированных клетках реактивация цепи гена Tat остается очень редким событием».

Ввиду этого группой биоинженеров из Университета Иллинойса были разработаны передовые вычислительные алгоритмы для изучения схемы генов Tat в разных условиях.

«Используя разные модели и алгоритмы, мы смогли точно отобразить «вероятностный ландшафт» клеточных реакций, которые могут повлиять на активацию цепи гена Tat, и наши результаты показывают новые способы нацеливания на клетки, скрывающие ВИЧ, что может привести к полному искоренению вируса из организма человека», - сказал Лян.

Ученые определили способы манипулирования цепью генов Tat, чтобы метод «shock and kill» был более эффективен. Кроме того, блокируя активацию схемы Tat-генов, они оценили преимущества использования стратегии «block and lock», когда скрытые вирусные частицы остаются навсегда в «латентном» состоянии.

«Наши результаты показывают, что, контролируя «латентные» частицы ВИЧ посредством манипулирования схемой гена Tat, можно определить эффективные терапевтические стратегии, которые в один прекрасный день обеспечат полное излечение от ВИЧ», - отметил руководитель группы.