Можно ли ожидать появления лекарства от ВИЧ/СПИД? Новое исследование показывает, что сочетание двух терапевтических подходов способно полностью удалять вирус из организма мышей.
Первый из этих подходов представляет собой пролонгированную форму антиретровирусной терапии медленного действия (LASER). Второй курс подразумевает удаление ДНК вируса с использованием метода генной инженерии CRISPR-Cas9.
В статье, опубликованной в «Nature Communications», ученые поясняют, как на животной модели тестировался инновационный двухэтапный способ эрадикации ВИЧ.
Отмечается, что у мышей, получавших антиретровирусную терапию LASER с последующим редактированием генов, «вирус был удален из резервуаров клеток и тканей, в которых он содержался, примерно у трети инфицированных животных».
Напротив, лечение мышей только методом LASER или редактированием генов, – но не обоими способами, – «впоследствии привело к реактивации вируса у 100% леченных инфицированных животных».
«Главный смысл этой работы, – говорит старший соавтор исследования Камель Халили, доктор философии, сотрудник медицинского факультета им. Льюиса Каца (LKSOM) Университета Темпл в Филадельфии, штат Пенсильвания (США), – заключается в комбинированном применении CRISPR-Cas9 и супрессивной по отношению к вирусу терапии LASER в качестве лекарства от ВИЧ-инфекции».
К.Халили – профессор и заведующий кафедрой нейробиологии LKSOM; он также является директором Центра нейровирусологии LKSOM и Центра изучения нейро-СПИД'а.
Согласно последним данным UNAIDS, в 2017 году по всему миру с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) жили 36,9 миллиона человек. В том же году около 1,8 миллиона человек заразились вирусом.
ВИЧ распространяется от человека к человеку с инфицированными биологическими жидкостями; вирус постепенно ослабляет иммунную систему, паразитируя и размножаясь в тех клетках, которые отвечают за защиту от инфекций.
В отсутствие лечения люди с ВИЧ подвергаются высокому риску развития синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД), – прогрессирующей несостоятельности иммунной системы. Средняя продолжительность жизни при клинически значимом СПИД не превышает 3 лет.
ВИЧ атакует CD4, или T-хелперные клетки, – разновидность лейкоцитов, которые регулируют иммунный отклик на инфекцию. Сливаясь с Т-хелперной клеткой, вирус захватывает ее ДНК и заставляет клетку репродуцировать копии ВИЧ. Когда такие реплики созревают, клетка высвобождает их в кровоток, после чего они могут заразить больше клеток и начать процесс заново.
Антиретровирусная терапия представляет собой комбинацию лекарств, которые тормозят прогрессирование СПИД, воздействуя на разные стадии жизненного цикла вируса. Многие люди с ВИЧ, которые получают антиретровирусную терапию и соблюдают режим лечения, могут рассчитывать на долгую жизнь в добром здравии. Однако антиретровирусная терапия не избавляет организм от ВИЧ полностью, поэтому люди должны продолжать принимать лекарства, чтобы предотвратить развитие СПИДа. При отмене антиретровирусной терапии ВИЧ может снова активироваться, восстановить популяцию и продолжить свой жизненный цикл. Способность внедрять собственный генетический материал в геномы иммунных клеток позволяет ВИЧ годами пребывать в латентном состоянии, оставаясь недоступным для антиретровирусной терапии.
В исследовании 2017 года профессор Халили и его группа описали использование метода CRISPR-Cas9 для удаления генетического материала ВИЧ из ДНК инфицированных клеток, чтобы значительно снизить вирусную нагрузку. Однако редактирование генов, как и антиретровирусная терапия, само по себе не удаляет полностью все жизнеспособные следы ВИЧ.
В новом исследовании показано, что антиретровирусная терапия LASER нацелена на поиск ВИЧ в его «убежищах», куда точечно доставляются лекарства, угнетающие способность вируса к размножению. Эта стратегия отличается от обычной антиретровирусной терапии тем, что применяемые препараты имеют различный химический состав, эффективны в меньших дозах и действуют дольше. Они представляют собой нанокристаллы, способные быстро проникать в ткани, где скрывается дремлющий ВИЧ. Оказавшись внутри ВИЧ-инфицированных клеток, нанокристаллы постепенно, в течение нескольких недель, высвобождают активные соединения.
Профессор К.Халили объясняет, что целью нового исследования было «выяснить, сможет ли LASER подавлять репликацию ВИЧ достаточно долго для того, чтобы CRISPR-Cas9 полностью избавил клетки от вирусной ДНК».
Метод был испытан на мышах с Т-клетками человека, которые легко заражались ВИЧ с последующей инактивацией вируса после отмены антиретровирусной терапии.
«Наше исследование показывает: лечение, направленное на подавление репликации ВИЧ, в сочетании с редактированием генов, – если эти методы применяются последовательно, – могут устранить ВИЧ из клеток и органов как минимум у трети инфицированных животных, – заключает профессор Халили. – Теперь у нас есть четкий путь, чтобы перейти к испытаниям на приматах и, возможно, к клиническим испытаниям на людях-добровольцах в течение ближайшего года».
