В то время как нет возможности полностью избавиться от многих хронических инфекций, таких как ВИЧ или герпес, недавнее исследование ученых Университета Принстона, США, предполагает, что может быть, эти вирусы можно обезвредить с помощью специального генетического "выключателя", сообщает POZ. Американские ученые Леор Уейнбергер и Томас Шенк надеются, что их работа позволяет понять, как ВИЧ и некоторые другие вирусы впадают "в спячку": переходят в латентное состояние в клетках организма. Ученые обнаружили специфический генетический фактор, который заставляет ВИЧ переходить в латентную фазу, в которой ВИЧ может находиться месяцами и даже годами, но в дальнейшем он может снова активизироваться и начать размножение.
Уейнбергер и Шенк изучали, какую роль в этом процессе играет белок ВИЧ – Тат, который прерывает каскад химических реакций, которые необходимы для размножения вируса. На основе данных своего и других исследований ученые предположили, что Тат и некоторые ферменты являются "сопротивлением", прерывающим процесс жизнедеятельности вируса.
"Эта парадигма очень полезна, поскольку она позволяет представить, как ВИЧ входит и выходит из состояния латентности, и может служить моделью для латентности любой вирусной инфекции", - говорит Шенк. – "Понимание как можно активировать Тат, чтобы он прервал реакции, ведущие к развитию инфекции, может в будущем произвести переворот, как в науке, так и в лечении".
"Мы помогли понять, как ВИЧ выключается, и сделав это, я верю, мы раскрыли важное биологическое явление", - говорит Уейнбергер. – "Если мы определим, как различные виды сопротивления влияют на вирусы, это может привести к появлению новых классов препаратов для лечения самых опасных инфекций мира".
Хотя Уейнбергер подчеркнул, что их исследование относится к фундаментальным, то есть рано говорить о практическом применении открытия, по его мнению, потенциально это может значительно улучшить существующие методы лечения ВИЧ.
"Комбинации противовирусных препаратов продлевают жизнь пациента, но они полностью не избавляют от действия ВИЧ, а также для некоторых они оказываются неэффективны", - говорит Уейнбергер. – "Даже когда комбинация избавляет организм от большинства инфицирующих вирусов, небольшое количество вирусов все равно спасается от лекарств, потому что они прячутся в спящем состоянии. В дальнейшем, когда спящие вирусы просыпаются, то инфекция возвращается, так что разумно попытаться оставить вирус спящим как можно дольше".
ВИЧ ослабляет иммунную систему организма, потому что вторгается в Т-лимфоциты – клетки CD4, которые нужны иммунной системе, чтобы распознавать болезнетворные микроорганизмы. Когда вирус проникает в CD4, то обычно он превращает ее в фабрику по производству новых вирусных частиц, в процессе чего сама клетка погибает. Если количество Т-лимфоцитов становится слишком низким, то организм теряет способность бороться с другими бактериями, вирусами и паразитами, что делает его уязвимым перед оппортунистическими инфекциями – которые могут развиться благодаря нарушенной работе иммунной системы.
В редких случаях, тем не менее, вирус инфицирует Т-лимфоциты и впадает в спячку. Почему в этом случае вирус не начинает размножаться, до сих пор остается загадкой. "Это все равно, что приготовление попкорна, когда вы достаете его из микроволновки, на дне обязательно будут целые зерна", - говорит Уейнбергер. – "С виду одинаковые зерна, их подвергли одинаковой температуре, но одни стали воздушными, другие – нет. Мы хотим все узнать об этой одной из миллиона вирусных частиц, которая не "взрывается" как все остальные".
Уейнбергер и Шенк обнаружили ответ в штамме ВИЧ, где генетически цепь химических реакций работала со сбоем. Вначале, один из генов ВИЧ производит Тат, который является частью сигнала, что вирус должен начать размножение. Важную часть в этой сигнальной системе играет фермент внутри клетки Т-лимфоцита, который называется p300, и который пристраивается к белку Тат как маленький химический хвост. Этот фермент сообщает Тат, что можно активировать вирус, и это приводит к появлению новых белков Тат, и через какое-то время Т-лимфоцит становится фабрикой по производству ВИЧ.
"Чем больше таких посланий появляется в клетке, тем больше белков Тат производит ген, результат похож на снежный ком, который невозможно остановить", - говорит Уейнбергер о начале инфекции. Тем не менее, некоторые механизмы могут прервать этот процесс. Например, другой фермент клетки, СирТ1, способен вытолкнуть "хвост" Тат, и прервать реакцию. Взаимодействие между p300 и СирТ1 может привести к тому, что вирус впадет в спящее состояние.
"СирТ1 снижает силу сигнала к размножению", - говорит Уейнбергер. – "Это может также быть ключом к сопротивлению цепи, как предполагает наша математическая модель". Правда, до сих пор не известны все молекулы, которые участвуют в этом процессе, и не известно, роль каждой из них в спящем состоянии вируса, но Уейнбергер говорит, что их результаты направили их по верному следу. Если их теория окажется верной, они смогут разработать основу для создания новых препаратов против ВИЧ и других вирусов, используя против них нужные гены.