Берлінський пацієнт - чудове одужання від ВІЛ

Ми публікуємо уривки з розмови кореспондента журналу POZ з провідним дослідником amfAR (американського фонду досліджень в області СНІДу) доктором Джефрі Лоуренсом (Jeffrey Lawrence), який є організатором групи вчених, що займаються випадком "берлінського пацієнта".

Доктор Лоуренс пояснює, яким чином пересадка стовбурових клітин від донора з генетичною особливістю - мутацією "дельта-32 CCR5" - призвела до зникнення ВІЛ з організму "берлінського пацієнта". Він також докладно розповідає, на чому ґрунтується його впевненість в тому, що пацієнт дійсно вилікувався від ВІЛ.

На жаль, операції з пересадки пов'язані з дуже великим ризиком для життя, а підібрати відповідного донора дуже складно, тому масове застосування трансплантації для лікування ВІЛ-інфекції неможливе. Однак не виключено, що в майбутньому лікарі навчаться відтворювати захисний ефект мутації "дельта-32 CCR5" у власних клітинах будь-якої людини.

-- Давайте розпочнемо з самого початку. Розкажіть про пацієнта, який, судячи з усього, вилікувався від ВІЛ-інфекції.

-- Я вже декілька років досліджую цей випадок, щоб спробувати відтворити те, що сталося. Пацієнт - чоловік 42 років. Взагалі-то він з Сіетла (США), але зараз живе в Німеччині. ВІЛ-інфекція була виявлена у віці 30 років, була призначена антиретровірусна терапія. Лікування проходило успішно, вірусне навантаження в крові було невизначуваним при імунному статусі вище 400. Це був зразково-показовий пацієнт, який міг би слугувати рекламою сучасного підходу до лікування ВІЛ-інфекції.

Самопочуття пацієнта було нормальним, ніяких ускладнень не було. На жаль, у березні 2007 року, коли пацієнту було 40 років, у нього виявили лейкемію, а саме мієлогенну гостру лейкемію, при якій зазвичай показана пересадка кісткового мозку. Пацієнт звернувся до берлінського гематолога доктора Геро Хюттера (Gero Huetter), який призначив стандартний курс хіміотерапії. Через сім місяців стався рецидив лейкемії. У цьому не було нічого незвичайного - рецидиви наступають десь у 50% випадків. Було призначене лікування, що вважається стандартним при рецидивах лейкемії. Крім цього, було вирішено провести пересадку стовбурових клітин.

На відміну від клітин кісткового мозку, процедура отримання яких дуже болюча і проходить під наркозом, стовбурові клітини отримують просто з крові донора. У даному випадку при підборі донора лікарі вирішили піти на крок далі, ніж звичайно. Коли шукають донора стовбурових клітин або кісткового мозку для пацієнтів з лейкемією - як ВІЛ-позитивних, так і ВІЛ-негативних - як правило, звертаються до всесвітнього реєстру потенційних донорів. У цій комп'ютерній базі даних на сьогоднішній день близько 13 мільйонів чоловік. З 13 мільйонів лікар відібрав 232, які підходили "берлінському пацієнту" по типу тканин.

Якби будь-який з цих 232 чоловік погодився стати донором, стовбурові клітини ідеально підійшли б для пересадки. Проте за згодою пацієнта доктор пішов на один крок далі. Лікарю прийшла в голову блискуча думка. Він подумав: а давайте спробуємо вилікувати не тільки лейкемію, але заодно і ВІЛ-інфекцію. Ідея полягала в тому, щоб перевірити всіх 232 потенційних донорів на наявність генетичної мутації, яка робить клітини невразливими практично для будь-якого відомого підтипу ВІЛ. Мутація "дельта-32 CCR5" відносно мало поширена, але я не назвав би її рідкісною. Така особливість зустрічається десь у 1-2% жителів Північної Америки та Західної Європи, приблизно у 4% скандинавів. У африканців, афро-американців і азіатів така мутація не виявлена, що пов'язано з історією розділення на генетичні групи в далекому минулому.

-- Як виникла ця мутація?

-- Мутацію "дельта-32 CCR5" відкрили близько 10 років тому. Власне, одна з груп вчених, які виявили її, фінансувалася фондом досліджень в області СНІДу amfAR, співробітником якого я є. Відомо, що щасливчики, що успадкували мутацію "дельта-32 CCR5" від обох батьків - мовою фахівців це називається терміном "гомозиготний" - є невразливими для більшості різновидів ВІЛ.

Пересадка пройшла успішно, але приблизно через рік у пацієнта знову почала розвиватися лейкемія. Потрібна була друга пересадка. За цей час, хоча пацієнт припинив прийом антиретровірусних препаратів, вірусне навантаження залишилася невизначуваним, а імунний статус - відносно високим. Вірус пропав, а кількість Т-клітин залишилась високою - в цьому і полягає диво.

-- Поясніть, будь ласка, навіщо пересаджують стовбурові клітини і що саме відбувається під час цієї операції?

-- Завдання полягає в тому, щоб знищити всі уражені лейкемією клітини в організмі людини. Лейкемія - це рак білих кров'яних тілець. Щоб позбутися від усіх хворих клітин, людині дають величезну кількість препаратів, які є токсичними для кровотворних клітин - стільки, скільки людина може витримати. У даному випадку пацієнту було всього 40 років, його організм був дуже витривалим. Він проходив променеву терапію, причому його опромінювали повністю. Йому давали два препарати, що пригнічують імунну систему, а також сироватку, яку отримують від кролика, імунізованих людськими Т-клітинами. Така сироватка містить своєрідне антитіло, здатне знищувати Т-клітини. Крім цього, пацієнт отримував безліч препаратів, які вбивають не лише ракові клітини, а й взагалі будь-які клітини імунної системи. По суті, він перетворився в порожню посудину. Усі власні стовбурові клітини і клітини спинного мозку, що відповідають за кровотворення, у цього пацієнта були повністю знищені. Якби він залишився в такому стані, він зміг прожити лише тиждень або два.

Але, природно, як і було задумано, пацієнтові пересадили стовбурові клітини з донорської крові. Стовбурові клітини можна отримати і з кісткового мозку, але це зараз не має значення. Всі кровотворні клітини в організмі "берлінського пацієнта" були замінені на клітини донора. З цих клітин - а це якраз Т-клітини, сприйнятливі до ВІЛ-інфекції - не залишилося жодної, яка б з генетичної точки зору належала пацієнту. Всі вони були від донора. Як я вже сказав, донор був обраний особливий.

У газеті Wall Street Journal була стаття про цей випадок, яка називалася "Велике спасибі, номер 61". Справа в тому, що з 232 чоловік, які годилися для пересадки, саме у номера 61 виявилася мутація "дельта-32 CCR5", яка після пересадки зробила організм "берлінського пацієнта" стійким практично до всіх відомих підтипів ВІЛ.

Виникає питання: а раптом вірус ховається в тканинах мозку, у волосяній цибулині або в нігті? Раптом вірус вийде з укриття, перейде зі сплячого стану в активний? Справа в тому, що навіть у такому випадку вірус не зможе знову поширитися в організмі і почати розмножуватися, як при первинній інфекції, тому що донорські клітини стійкі до ВІЛ. Якщо коротко - суть у цьому. Не всі розуміють, як ВІЛ проникає в клітину. Не могли б ви розповісти про цей процес і пояснити, що таке CCR5?

Будь-які віруси, будь- які інфекції здатні заподіяти шкоду, тільки коли вони потрапляють всередину клітини. Якщо збудник просто плаває сам по собі, без активації ніяких процесів, він не завдає шкоди і без будь-яких наслідків виводиться з організму. ВІЛ потрапляє у важливі клітини імунної системи - в основному, в Т-клітини - двома шляхами. Один шлях пов'язаний з CD4, тому при ВІЛ-інфекції вимірюють кількість клітин CD4. Але ще один дуже важливий шлях пов'язаний з CCR5. Якщо на поверхні Т-клітин немає CCR5, людина стає невразливою практично для всіх різновидів ВІЛ. Отже, отримавши клітини з мутацією від донора, пацієнт придбав стійкість до ВІЛ-інфекції.

Ви можете запитати: якщо ця мутація зустрічається тільки приблизно у 1,5% людей європейського походження в цілому і у 4% скандинавів, то звідки вона взялася? Чи не шкідлива вона? Ми знаємо, що ця мутація захищає від ВІЛ. Зрозуміло, близько 100 тисяч років тому (коли, за уявленнями вчених, європейці і азіати відділилися від своїх побратимів в африканській прабатьківщині) еволюція створила цю особливість не тільки для того, щоб запобігати передачу одного вірусу. Чесно кажучи, ми не знаємо, як з'явилася мутація "дельта-32 CCR5". Є гіпотеза, що колись давно в Західній Європі, в Скандинавії, була епідемія, яка не торкнулася Азії та Африки. Через цю епідемію люди, які не мали цієї випадкової мутації, гинули. Тому серед тих, що вижили і залишили потомство мутація зустрічалася набагато частіше.

Ймовірно, ми ніколи не дізнаємося від якої катастрофи захищала ця мутація десятки тисяч років тому. Перше, що спадає на думку - це "чорна смерть", тобто бубонна чума. Проте вчені провели дослідження бактерій, які, як ми вважаємо, стали причиною "чорної смерті" в XIII-XV ст., і виявилося, що CCR5 тут ні до чого. Так що, мабуть, ми ніколи не дізнаємося в чому справа. Як би там не було, CCR5 це ключ до дверей, через яку ВІЛ потрапляє в клітину, а присутність мутації "дельта-32 CCR5" означає, що ключ не підходить і вірус не може потрапити всередину клітини. Він безпорадно тикається в замкову щілину і врешті-решт гине.

-- Відомі випадки, коли люди неодноразово піддавалися ризику передачі ВІЛ, але з якоїсь загадкової причини, вірус не передавався. Що говорять дослідження? У таких людей наявна ця мутація?

-- Безумовно, такі дослідження проводились. Це один з найбільш цінних результатів дослідження, що фінансувалося американським урядом, яке називалося MACS. У цьому дослідженні брала участь велика кількість добровольців, в основному геїв, яких просили дуже докладно розповісти про різні обставини свого життя і яким регулярно робили аналізи. Виявилося, що досить багато хто з опитаних практикували незахищений анальний секс з свідомо ВІЛ-позитивними партнерами, але у них самих ВІЛ не виявлявся місяцями або навіть роками. Збереглися зразки крові цих людей. З їх дозволу вчені перевірили цю кров на наявність мутації CCR5. Власне кажучи, саме завдяки деяким з цих зразків крові дослідники американського Національного інституту здоров'я (NIH) у співпраці з ученими, які отримували фінансування від amFAR, і відкрили CCR5.

На жаль, мутація CCR5 пояснює всього близько 5% таких випадків, коли люди займаються незахищеним сексом протягом багатьох років, але вірус не передається. Переважну більшість таких випадків ми не в змозі пояснити. Можливо, існує ще якась мутація? Так, більшість фахівців вважає, що справа в якійсь мутації. Можете бути впевнені, величезне число дослідників вивчає ці дані, намагаючись виявити дані того дослідження. Є деякі версії, але поки жодна з них не є такою ж надійною, як CCR5. Мені здається, результати цих досліджень стануть в нагоді для того, щоб знайти спосіб повністю вилікувати ВІЛ-інфекцію. Хотілося б, щоб до цієї мети існувало кілька шляхів.

На сьогоднішній день найбільш багатообіцяючий підхід пов'язаний з CCR5. Будемо сподіватися, що в ході дослідницької роботи вченим вдасться знайти й інші підходи. Які аналізи проводилися, щоб упевнитися, що в організмі "берлінського пацієнта" не залишилося ВІЛ? Перед пересадкою у пацієнта було невизначуване вірусне навантаження, що природно, оскільки він був на терапії. Коли препарати скасували, вірусне навантаження залишилася невизначуваним. Невизначуваним за допомогою стандартних тестів, які звичайно застосовуються в клінічній практиці, тобто тестів, здатних виявити 50 копій вірусу на мілілітр крові (мілілітр - це приблизно 20 крапель). Один із вчених, яких я запросив до співпраці, заявив: "50 копій на мілілітр? Я можу гарантувати чутливість менше 1/3 копії на мілілітр". Тоді ми попросили його досліджувати зразок крові пацієнта - вірус виявити не вдалося. Навіть якщо використовувати найбільш чутливі методи, вірус знайти не виходить.

-- Чи проводиться аналіз на антитіла?

-- Дуже важливо розуміти, що аналіз на антитіла буде давати позитивний результат. Якщо зробити людині щеплення (скажімо, від кору чи від поліомієліту), а через рік або п'ять років провести аналіз на антитіла, результат аналізу буде позитивним. Однак чим більше часу буде проходити після першої вакцинації, тим нижче буде вміст антитіл. Саме тому проти деяких інфекцій щеплення потрібно робити кілька разів. У разі "берлінського пацієнта" ми також спостерігаємо зниження кількості антитіл. З моменту, коли була припинена антиретровірусна терапія і була зроблена пересадка, пройшло вже два з половиною роки [англійська версія інтерв'ю було опубліковано у вересні 2008 року]. За цей час не вдалося виявити вірус ні в активній, ні у прихованій формі. При цьому рівень антитіл - так звані титри - все нижче і нижче.

Ситуація з антитілами точно така, як коли б людині зробили щеплення від ВІЛ. Спочатку антитіл багато, але потім за відсутності вірусу кількість антитіл знижується. Ми вважаємо, що в організмі "берлінського пацієнта" не залишилося ВІЛ і вірусу немає звідки взятися знову, тому концентрація антитіл ВІЛ в його крові знижується. За моїми прогнозами, через пару років аналіз його крові покаже відсутність антитіл ВІЛ. Як я вже казав, після першої пересадки у пацієнта через якийсь час знову почала розвиватися лейкемія і для лікування цього рецидиву потрібна була друга пересадка стовбурових клітин. Для пересадки використовувалися клітини від того ж донора, у якого відсутня CCR5. Друга пересадка викликала ускладнення. Перша пересадка пройшла дуже легко - були невеликі проблеми з печінкою, але їх вдалося вирішити. Після другої ж пересадки справи були вже не такі блискучі, що й не дивно після двох операцій. Зокрема, почалися психічні зміни.

Виникло питання: чи не пов'язані вони з пересадкою? Раптом таким чином впливає ВІЛ, ховається в мозку? Була проведена біопсія мозку, а також біопсія кишківника, печінки, лімфатичних вузлів, кісткового мозку. Були узяті зразки тканин, звідки тільки можна. У жодному із зразків вірус не виявлено. Хоча пацієнт вже два з половиною роки не приймає ніяких препаратів проти ВІЛ, вірусу в його організмі немає. Безумовно, з функціональної точки зору, ми маємо справу з одужанням. Немає необхідності в прийомі антиретровірусних препаратів, імунна система пацієнта не руйнується.

Вчені з різних країн світу, яким ми надсилали зразки, провели численні аналізи. Я б сказав, що пацієнта можна вважати таким, що вилікувався настільки, наскільки дозволяють сьогоднішні можливості діагностики. Залишилось хіба що повністю дослідити весь обсяг кожного органу, але це можна зробити тільки з трупом. В організмі цієї людини вірусу немає. Чисто гіпотетично, як ви собі уявляєте найбільш вірогідний шлях до лікування?

Найбільш придатним способом лікування ВІЛ-інфекції, на мою думку, буде відтворення феномена "берлінського пацієнта" за допомогою дешевих, простих методів, які дозволять деактивувати певні гени в стовбурових клітинах. Поки ми не навчимося робити це з власними стовбуровими клітинами пацієнта, методика не буде придатна для широкого застосування. Мені телефонують люди і кажуть: "У мене ВІЛ. Я так втомився приймати ліки. Лейкемії у мене немає, але я вас прошу підшукати для мене донора з мутацією CCR5. Я заплачу, тільки вилікуйте мене". Доводиться пояснювати, що при використанні клітин донора, який не є родичем, операція пов'язана з колосальним ризиком. Протягом перших 100 днів після операції, гине 15-20% пацієнтів. Іншими словами, лікарі йдуть на операції, подібні до берлінської, тільки якщо без пересадки неминуча смерть від лейкемії.

-- Навіть не маючи лейкемії або інших онкологічних захворювань, людина може померти від самої пересадки стовбурових клітин?

-- Вірогідність смертельного результату протягом перших 100 днів після трансплантації від сумісного неродинного донора становить15-20%.

-- І це не пов'язано з онкологією?

-- Це ніяк не пов'язано з онкологією. Причина такої високої смертності у впливі радіаційної терапії, імуносупресорів і хіміотерапії, які роблять організм вразливим до інфекцій і захворювань імунної системи. Тому на такі ризиковані операції йдуть лише заради того, щоб врятувати людину від раку - лейкемії, лімфоми, мієломи. При ВІЛ операція не показана. Природно, в майбутньому, щоб вилікувати людину від ВІЛ, її життя не будуть піддавати такому ризику. Лікування буде засновано на "відключенні" генів у власних клітинах пацієнта. При аутологічній трансплантації (коли пересаджують власні клітини) ризик смертельного результату складає приблизно 1% або менше. Йти потрібно саме таким шляхом. Поки що мова йде лише про дослідження в цій області.

-- Ви маєте на увазі дослідження не на людях?

-- Ні, в багатьох лабораторіях вже проводяться випробування на людині.