Мирное сосуществование
Сотрудники Института вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН и Сеченовского университета вместе с испанскими коллегами из Университета Помпеу Фабра и Каталонского института перспективных исследований предложили новый подход к лечению хронических инфекций, вызываемых ВИЧ и вирусами гепатита. Ученые намерены использовать то, что иммунная система способна сосуществовать с возбудителем при благоприятном для организма пониженном уровне вирусной нагрузки. Чтобы достичь такого состояния, нужно активировать сразу два звена иммунитета — клеточный и антительный. В результате организм сможет сам, без медикаментозной поддержки (антиретровирусной терапии), снизить уровень вирусной нагрузки и тем самым существенно ослабить инфекционный процесс.
— Ранее все подходы были направлены на подавление размножения вируса. Но свидетельства полного излечения от ВИЧ на данный момент можно пересчитать по пальцам, — рассказал руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Института вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН, профессор Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова Геннадий Бочаров. — Соответствующая терапия может вызывать сильные побочные эффекты, поскольку требует полной замены кроветворных клеток на устойчивые к вирусному заражению линии.
От грызунов к людям
Свою концепцию авторы основали на математическом анализе модельной инфекции, вызванной вирусом лимфоцитарного хориоменингита. Это заболевание похоже на грипп и поражает грызунов, но заражает и людей. Взаимодействие вируса с иммунной системой мышей во многом схоже с тем, как проявляют себя гепатит и ВИЧ. В частности, поражение иммунной системы у мышей при ВИЧ происходит примерно так же, как при лимфоцитарном хориоменингите в хронической форме. Лимфоциты, которые должны уничтожать зараженные вирусом клетки, переходят в состояние функционального истощения, поэтому ослабляется вся иммунная система. Битва организма с возбудителем идет, пока есть функционирующие иммунные клетки, стремящиеся уничтожить инфицированных «товарищей». Таким образом, защитная система буквально выматывается и ослабляет сама себя.
Хотя выработанные к вирусу антитела частично блокируют процесс заражения новых иммунных клеток, они не могут полностью уничтожить возбудителя. Такое состояние относительно стабильно, однако любая инфекция, с которой здоровый организм справится, может стать смертельной.
— Мы предлагаем восстановить функционально истощенные иммунные Т-клетки, контролируя их деятельность с помощью антител к особым рецепторам на их поверхности, и одновременно стимулировать производство антител к ВИЧ, — рассказал Геннадий Бочаров. — С одной стороны, мы не даем клеткам истощаться. С другой стороны, не даем дополнительно заражать клетки-мишени вирусом, снижая его количество в организме.
Добиться описанного эффекта ученые рассчитывают за счет применения специальных белков.
Правда, предлагаемый подход изучен только для инфекции, вызываемой вирусами лимфоцитарного хориоменингита, а в случае ВИЧ все будет сложнее. Недостаточно активировать истощенные Т-клетки, поскольку часть их уже заражена патогеном — на начальном этапе нужно применять специфические противовирусные препараты.
Клеточная слабость
Сегодня единственный эффективный метод лечения ВИЧ — антиретровирусная терапия, отметила врач-эксперт лаборатории «Гемотест», профессор кафедры микробиологии и вирусологии Медицинского института РУДН Оксана Гизингер. Без такого лечения процесс генерации вирусных частиц возобновляется. Поэтому каждый новый вариант терапии заслуживает внимания, в особенности учитывая патогенетические механизмы ВИЧ и иммунной системы человека, отметила эксперт.
— Сложность реализации данного метода состоит в том, что антитела при ВИЧ-инфекции не обладают защитой против антигенов вируса, поэтому ведущая роль в снижении вирусной нагрузки на этапе острой инфекции принадлежит CD8+T-клеткам, — объяснила Оксана Гизингер. — В свою очередь сила и длительность ответа со стороны клеток памяти зависят от наличия ответа со стороны CD4+Т-лимфоцитов. Проблема заключается в том, что при ВИЧ-инфекции количество обоих видов клеток снижается.
Как отметил академик РАН, руководитель Научного центра по профилактике и борьбе со СПИДом ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Вадим Покровский, представленный материал — пока еще только теоретическая разработка, основанная на авторской интерпретации гипотез, объясняющих функционирование иммунитета при инфекционных болезнях.
— Прежде чем эту разработку можно будет использовать на практике, необходимо будет получить экспериментальное доказательство ее истинности и разработать саму методику ее использования в клинической практике, — заявил эксперт. — Поэтому обсуждать эффективность и побочные эффекты пока еще рано.
Работа выполнена при поддержке
гранта Российского научного фонда (РНФ). Научная статья
опубликована в журнале Frontiers in Immunology.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ.
