ВИЧ – чума ХХ века. Изучение этого вируса началось в 1981 году, однако до сих пор широкая общественность мало что знает о нем. Мы попросили рассказать о ВИЧ специалиста по генетике.
1. ВИЧ и СПИД – не одно и то же
Часто эти понятия путают. ВИЧ – это вирус иммунодефицита человека. ВИЧ-инфекция – это заболевание, вызванное вирусом. На ранних стадиях болезнь протекает без всяких внешних проявлений. СПИД расшифровывается как синдром приобретенного иммунодефицита; это последняя, терминальная, стадия ВИЧ-инфекции. На этой стадии многие клетки иммунной системы уже были заражены вирусом и погибли. В результате больной, на фоне ослабления иммунитета, легко подхватывает многочисленные смертельно опасные инфекции. Современные средства высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ) позволяют остановить переход ВИЧ-инфекции в стадию СПИДа, хотя и не способны полностью избавить организм от вируса.
2. ВИЧ встраивается в ДНК человека
Главной особенностью ВИЧ, отличающей его от многих других вирусов, является его способность встраиваться в человеческий геном. Вирус синтезирует ДНК, на которой записана вся информация о нем, и с помощью специальных ферментов "вшивает" ее в человеческий геном. Именно поэтому ВААРТ не может полностью излечить от ВИЧ. Вирус "прячется" в ДНК внешне здоровых клеток, а препараты ВААРТ могут действовать только на сам вирус, но не на его ДНК.
3. ВИЧ-инфекция – не смертный приговор
Диагноз "ВИЧ-инфекция" многие воспринимают как смертный приговор. И действительно, если эту болезнь не лечить, то продолжительность жизни зараженного вирусом человека составит около 10 лет. Однако с тех пор как в 1981 году был зарегистрирован первый случай СПИД, медицина шагнула далеко вперед. Теперь пациенты, регулярно проходящие курсы высокоактивной антиретровирусной терапии, могут прожить до 80 лет. Некоторые люди, заразившиеся еще в 80-х годах прошлого века, живут до сих пор.
4. ВИЧ не убивает человека
Вирус иммунодефицита человека относится к семейству ретровирусов, представители которого встраивают свою ДНК в геном зараженного организма. ВИЧ поражает лишь малую часть организма – некоторые типы клеток иммунной системы. В первую очередь – T-лимфоциты и макрофаги. Но эти клетки очень важны для защиты организма от различных инфекций. Зараженные клетки иммунной системы погибают, в результате чего человек становится беззащитен даже перед совершенно безобидными болезнями.
5. Антретровирусная терапия эффективно сдерживает ВИЧ
В 1983 году Роберт Галло в США и Люк Монтанье во Франции независимо друг от друга выделили новый вирус из тканей больных СПИДом. За это открытие Монтанье получил в 2008 году Нобелевскую премию. Про Галло почему-то забыли. Как только стало ясно, что СПИД имеет вирусную природу, начались активные разработки лекарственных препаратов. Результатом стало появление высокоактивной антиретровирусной терапии – ВААРТ. Она представляет собой коктейль из трех разных препаратов, подавляющих активность некоторых белков, входящих в состав ВИЧ. Любой из этих препаратов по отдельности неэффективен – вирус быстро мутирует, вырабатывая устойчивость к лекарству. Однако одновременное воздействие трех препаратов оказывается крайне действенным. Вирус не успевает приспособиться, и его концентрация в крови падает почти до нуля.
6. ВИЧ-инфицированные матери могут родить здорового ребенка
Это может произойти с вероятностью 99%. Для этого, во-первых, матери необходимо назначить курс ВААРТ, чтобы резко снизить концентрацию вируса в крови. Во-вторых, новорожденного нужно сразу перевести на искусственное кормление, так как вирус может передаваться с грудным молоком.
7. Элитные контроллеры
Оказалось, что иммунная система некоторых пациентов способна контролировать количество вируса в крови, не давая ему размножиться. Такие люди получили название элитных контроллеров. Они способны удерживать количество вируса на очень низком уровне – около 50 копий на миллилитр крови. Если пациенту назначить курс ВААРТ на ранней стадии инфекции, когда вирус заразил лишь небольшое число клеток, существует неплохой шанс того, что после отмены терапии иммунная система пациента сможет самостоятельно контролировать уровень вируса и он станет одним из элитных контроллеров.
8. Естественная защита от ВИЧ – мутация гена CCR5
Речь идет о мутации гена CCR5-Δ32, которая достаточно часто встречается у представителей европеоидной расы. Особенно она распространена в Восточной Европе, включая Россию. По некоторым данным, у коренного населения побережья Белого моря, поморов, мутация встречается с частотой более 30%. Это не значит, что люди не могут заразиться ВИЧ. Им просто сложнее заразиться, и у них редко развивается СПИД.
Ген CCR5 кодирует белок, расположенный на поверхности некоторых клеток иммунной системы. ВИЧ использует его для проникновения внутрь клетки, но с мутантной формой белка он этого сделать не может. Американский генетик, открывший спасительную мутацию, сейчас работает в России. Его зовут Стивен О’Брайен, и он возглавляет Центр геномной биоинформатики им. Ф.Г. Добржанского в Санкт-Петербургском государственном университете.
9. Берлинский пациент – единственный подтвержденный на сегодняшний день случай излечения от ВИЧ
У этого уникального пациента было сразу два заболевания: ВИЧ-инфекция и рак крови. Чтобы спасти его от рака, германские врачи провели ему пересадку костного мозга. Как известно, клетки иммунной системы формируются из клеток костного мозга. При выборе материала для трансплантации врачи приняли во внимание, что пациент инфицирован ВИЧ, и специально нашли донора, у которого обе копии гена CCR5 имели мутацию CCR5-Δ32. В результате из пересаженного костного мозга развились новые клетки иммунной системы, устойчивые к инфекции, а человек излечился от ВИЧ.
10. Технология CRISPR-Cas9 – перспектива полного излечения от ВИЧ-инфекции
Эта технология бурно развивается в последние годы. Она позволяет избирательно и с очень высокой точностью изменять участки ДНК прямо внутри клетки. Пока что CRISPR-Cas9 не применяется на людях, так как необходимо убедиться в ее полной безопасности. Однако в перспективе этот метод может стать радикальным средством лечения ВИЧ. Во-первых, с помощью CRISPR-Cas9 можно будет вырезать спрятавшуюся в человеческом геноме ДНК вируса. Во-вторых, можно будет ввести мутации в ген CCR5, сделав тем самым клетки устойчивыми к заражению ВИЧ.
10,5. Как можно заразиться ВИЧ
В отличие от некоторых других вирусов, ВИЧ вне человеческого тела крайне нестабилен. На открытом воздухе он погибает в течение нескольких минут. Поэтому им нельзя заразиться бытовым путем: через воздух, воду, рукопожатия и т.д. Даже при незащищенных половых контактах вероятность передачи составляет менее 1%. Однако именно половые контакты являются основным путем распространения ВИЧ, составляя около двух третей всех случаев заражения. Использование нестерилизованных медицинских инструментов, в первую очередь шприцев, – второй по значимости путь передачи ВИЧ. В группе риска находятся инъекционные наркоманы. Гарантированно получить ВИЧ можно при переливании зараженной крови. Раньше такие случаи были довольно распространены, однако сейчас риск заразиться ВИЧ в больнице практически сведен к нулю.