Наука против ВИЧ: какие открытия помогают приблизиться к победе над вирусом

Пересадка костного мозга, технология CRISPR и другие исследовательские проекты.

С 1980-х годах, когда о вирусе иммунодефицита человека заговорили массово по всему миру, недуг долгое время воспринимался обществом как неизлечимый и фатальный. К 2019 году в мире насчитывается более 38 миллионов ВИЧ-положительных людей. Но, благодаря научным открытиям, вирус больше не кажется непобедимым, а у его носителей появляются шансы на благополучную жизнь.

Попадая в кровь и лимфу, вирус постепенно поражает клетки иммунной системы, которая не может ему противостоять. Эти клетки — CD4+ Т-лимфоциты — оказываются связанными вирусом и служат для него местом, где он высвобождает наследственную информацию и производит энзимы, необходимые для размножения.

При правильном лечении человек с ВИЧ может прожить полноценную и долгую жизнь, в том числе родить детей. Для этого следует проходить антиретровирусную терапию, направленную на подавление вируса и увеличение количества CD-4 клеток для восстановления иммунной системы.

Беременные женщины сдают кровь на ВИЧ минимум трижды: при постановке на учёт, в ходе беременности и при поступлении в роддом. Если у будущей матери ВИЧ, ей назначат терапию. При регулярном лечении и благополучных родах ребёнок может родиться без ВИЧ.

Средств для полного исцеления от ВИЧ не существует. Вирус постоянно меняется, появляются новые штаммы, и нет гарантий, что мутации получится блокировать при помощи известных методов. В 2018 году от СПИДа умерло 770 тысяч человек. Это связано с массовой недоступностью антиретровирусной терапии — только 62% заболевших имеют к ней доступ, не говоря про до- и постконтактную профилактику.

Доконтактная профилактика подразумевает постоянный приём лекарств ВИЧ-негативными людьми, чтобы избежать заражения. Она часто используется теми, кто живёт с ВИЧ-положительным партнёром. В России препарат для доконтактной профилактики «Трувада» не включён в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных средств и стоит больше 14 тысяч рублей.

Существует постконтактная профилактика, которую следует проводить в течение 2-24 часов после возможного контакта с ВИЧ-инфекцией и последующие четыре недели. В ряде научных публикаций говорится, что при оперативном лечении эта профилактика может предотвратить передачу заболевания.

К 2019 году в России проживает больше миллиона человек с ВИЧ. ВИЧ-позитивный человек, состоящий на диспансерном учете, может получить лекарства за счет государства. Если у ВИЧ-положительного есть время на ожидание нужных лекарств, то для постконтактной профилактики на поиск таблеток остается меньше часа. Это усугубляется тем, что для правильной терапии нужно принять «коктейль» из разных средств.

Фонд «СПИД.Центр» проводил эксперимент с поисками препаратов для постконтактной профилактики в Москве. Найти необходимое удалось лишь за 1,5 дня, объездив и позвонив в немалое количество аптек в столице. В регионах, отмечалось в материале, дела обстоят куда хуже. При этом во время Чемпионата мира по футболу в 2018 году препараты массово появились на полках в Нижнем Новгороде, но позже снова пропали.

В основной группе риска заражения ВИЧ люди, зависящие от инъекционных наркотиков. Один из способов уменьшить передачу вируса среди них — заместительная терапия, при которой опиоидно-зависимым людям в больницах бесплатно выдают метадон и бупренорфин.

В отчёте при поддержке ООН говорится, что это один из самых успешных механизмов в борьбе с распространением ВИЧ. Однако во многих странах она недоступна, в том числе в России. Власти полагают, что заместительная терапия приведёт к легализации наркотиков и росту числа наркозависимых. При этом в сентябре 2018 года замглавы ФСИН Анатолий Рудый поддержал идею замещающей терапии для наркоманов

В 2007 году ВИЧ-положительному американцу Тимоти Брауну трансплантировали стволовые клетки костного мозга. Спустя три года в крови Брауна врачи не нашли ВИЧ. Это первый случай полного излечения от вируса.

Один из способов проникновения заболевания в клетку — его взаимодействия с белком CCR5, который «открывает» вход в организм. У Брауна была лейкемия, которую не удавалось победить при помощи химиотерапии, поэтому врачи провели трансплантацию. Донором стал человек с мутацией белка CCR5-Δ32, которая считается невосприимчивой к ВИЧ. Это редкий подвид CCR5, который имеют только люди североевропейского происхождения. На сегодняшний день известно о 22 тысячах подобных доноров.

Трансплантация костного мозга не имеет массового применения, так как зачастую её проводят только пациентам с раком. Это сложная операция, связанная с большими рисками, которую могут сделать исключительно высококвалифицированные врачи и учёные. После операции Браун попал в индукционную кому и едва не умер, что подтвердило опасения, связанные с подобным методом.

Успех операции не удавалось повторить больше десяти лет: пациенты либо умирали от рака, либо ВИЧ возвращался спустя несколько месяцев после окончания приёма антиретровирусной терапии. Однако в марте 2019 года на конференции по ВИЧ в Сиэтле специалисты объявили о длительной ремиссии у пациента после проведения трансплантации.

Неизвестный пожелал остаться анонимным и получил имя «Лондонский пациент». Он перестал принимать антиретровирусную терапию в сентябре 2017 года, поэтому учёные пока не готовы назвать данный случай полным излечением от ВИЧ. Но этот опыт показал, что операция и восстановление пациента могут проходить легче, чем у Брауна.

По данным на ноябрь 2019 года, 33 ВИЧ-позитивных человека перенесли пересадку клеток от доноров с CCR5-Δ32, пять — без дельта-мутации. Один пациент, получивший имя «Дюссельдорфский», не проходит антиретровирусную терапию с декабря 2018 года и считается третьим пациентом, которому, возможно, удалось излечиться от ВИЧ-инфекции.

Доноров, способных поделиться ВИЧ-резистентной мутацией, недостаточно для излечения всех людей, заражённых вирусом. Поэтому учёные пытаются модифицировать клетки при помощи генной терапии: настроить гены в организме больного таким образом, чтобы они отключали CCR5 и не пропускали ВИЧ к здоровым клеткам.

В 2018 году китайский учёный Цзянькуй Хэ отредактировал гены жизнеспособных эмбрионов, сделав их устойчивыми к ВИЧ. По теории Хэ, рождённые дети должны иметь в гене мутацию CCR5-Δ32, которая дальше будет передаваться по наследству.

Учёный брал пары с ВИЧ-позитивными мужчинами, которые принимали антиретровирусную терапию. Сперму очищали от той жидкости, которая могла содержать ВИЧ, а затем соединяли с яйцеклеткой. После этого оплодотворённая яйцеклетка подвергалась редактированию гена CCR5 для его отключения.

Точных доказательств эффективности метода нет, а в научном сообществе осудили подобные процедуры, поскольку они проводились секретно и на живых организмах. Кроме того, мутация CCR5 считается «европейской», не встречается в Китае и нет гарантий, что она приживётся в организме азиата. Однако резонанс вызвал новую волну внимания к технологии CRISPR, которая может оказаться эффективной в борьбе с ВИЧ.

CRISPR-CAS — это искусственно собранные фрагменты ДНК: целевые CRISPR и «ножницы» CAS, которые при столкновении уничтожают целевой ген. Поисковый целевой фрагмент CRISPR заимствуется из самого вируса, чтобы именно эту последовательность ДНК и искал криспер. Дальше дело за геном CAS — вырезать нежелательную последовательность.

В дальнейшем повреждённые цепочки ДНК восстанавливаются, но в процессе восстановления возможны ошибки (неверные замены нуклеотидных оснований). В этом случае ген повреждается или уничтожается. Чтобы этого не происходило, в «коктейль» CRISPR-CAS добавляются отдельные фрагменты матричной ДНК, обеспечивающие правильное восстановление гена.

В 2017 году в Китае провели другой эксперимент по редактированию генома. 27-летнему ВИЧ-позитивному пациенту с острым лимфоцитарным лейкозом трансплантировали генно-модифицированные стволовые клетки. Собранные перед операцией клетки отредактировали при помощи CRISPR для вставки мутации гена CCR5.

Изменить удалось только 17% генов, после приживления их доля в костном мозге составляла не более 5-8%. Через семь месяцев после трансплантации пациент согласился прервать антиретровирусную терапию, чтобы проверить вирусную нагрузку и реальное количество клеток CD-4.

За четыре месяца количество иммунных клеток сильно снизилось при росте активности вируса, поэтому пришлось вернуться к приёму лекарств. Несмотря на это, исследователи отмечают важный факт — отредактированные клетки сохранялись в организме более 19 месяцев, а у самого пациента не заметили необычных побочных реакций на процедуру.

Примерно с 2003 года учёные активно тестировали вакцины против ВИЧ, которые бы тренировали организм бороться с вирусом, но решение всё ещё не найдено. В 2017 года на научной конференции в Сиэтле представили способ функционального лечения ВИЧ, который включает вакцинацию и приём специальных лекарств в течение определённого времени. Исследование проводится научно-исследовательским институтом СПИДа IrsiCaixa в Барселоне.

Суть проекта, который назвали BCN 02-Romi, в том, чтобы «пробудить вирусный резервуар». По задумке учёных, он содержит ВИЧ-инфицированные клетки, которые заранее заметит иммунная система.

В опыте участвовали люди, которые начали приём терапии в первые шесть месяцев после заражения. После вакцинации их организм должен контролировать ВИЧ самостоятельно, давая ему надёжный иммунный ответ. Из 15 человек это получилось у пяти, противовирусные препараты они не принимали в течение 5,13,17,20 и 27 недель.

Каждую неделю около 6200 молодых девушек с 15 лет и до 24 годов лет в Африке заражаются ВИЧ. Причина — распространение сексуального насилия в регионе. Поэтому в регионе особенно актуально превентивное средство, которое будет работать как стандартная прививка от гриппа, и «учить» иммунитет бороться с вирусом.

С 2017 года в Африке проходит проект «Imbokodo» — это вакцинация женщин от 18 до 35 лет, не заражённых ВИЧ. Половина участниц получает плацебо, другая часть — вакцину. Её способность сделать организм устойчивым к ВИЧ на данный момент не доказана. На сайте исследования сказано, что о побочных эффектах, связанных с процедурой, учёным также не известно. Результаты исследования ожидаются в 2021 году.

«Imbokodo» проводится Национальным институтом здравоохранения США и является частью программы «Mosaico», названной в честь «мозаичных» иммуногенов в вакцине. Все компоненты добываются из различных штаммов ВИЧ, встречающихся в мире, и нацелены на вызов соответствующего ответа от иммунной системы. Это самое крупное исследование вакцины против ВИЧ.

В конце 2019 года начнётся вакцинация более трёх тысяч ВИЧ-негативных мужчин, имеющих половые контакты с мужчинами, или транссексуалов. Исследование пройдут в США, Европе и Южной Америке, и будет включать в себя инъекции, доконтактную профилактику и постоянное наблюдение до 2022-2023 года.

Учёные надеются, что вакцина станет достойной альтернативой труднодоступной антиретровирусной терапии, но всё же не рискуют делать громкие заявления, пока не получат результаты испытаний, проведённых на людях .

В подготовке материала участвовал kexitt.

Эта статья создана участником Лиги авторов. О том, как она работает и как туда вступить, рассказано в этом материале.

#исследования #наука #вич #здоровье #медицина #лонгриды #лигаавторов