Глубинный анализ структуры ВИЧ, проведенный группой исследователей из США, позволил установить, что генетический код вируса может быть «прочитан» двумя различными способами по инфицированным им клеткам, впоследствии образующим две разные формы вирусной РНК. Результаты исследования были опубликованы на этой неделе в журнале Science.
«Это функциональное разнообразие важно для того, чтобы вирус мог размножаться в организме. Вирус должен иметь правильный баланс между двумя формами РНК, – говорит д-р Джошуа Браун, ведущий автор исследования. – В течение десятилетий научное сообщество знало, что существуют две различные структурные формы РНК ВИЧ – оно просто не знало, что именно контролирует этот баланс. Мы установили, как всего один нуклеотид влияет [на этот процесс]. Это изменение парадигмы представления о том, как работает ВИЧ».
«Представьте себе, что вы могли бы создать средство, которое способно «нацеливаться» [только] на определенный генетический код в конкретном месте […] Теоретически, это могло бы предотвратить дальнейшее инфицирование», - считает д-р Браун.
Новый подход
«Одна из вещей, над которой мы сейчас работаем, - это тестирование различных молекул, которые могли бы «сдвинуть» равновесие между двумя структурными формами РНК вируса и которое можно было бы использовать для лечения ВИЧ», - говорит Иссак Чодри, младший сотрудник UMBC и соавтор статьи, опубликованной в Science.
Эта работа проводится исследовательской группой во главе с д-ром Майклом Саммерсом и д-ром Робертом Мейерхоффом, главой кафедры Excellence in Research and Mentoring и заслуженным профессором университета UMBC.
«Поиск лекарств – совсем не то направление, в котором обычно работает лаборатория Саммерса, однако это было настолько впечатляющее открытие в динамично развивающейся области, что мы решились взяться за его изучение, - говорит Браун. – Между тем и сегодня мы все еще находимся на самой ранней стадии».
Более эффективные методы лечения для большего числа пациентов
Благодаря десятилетиям исследований в области ВИЧ, сегодня ВИЧ-инфекция является «управляемым» заболеванием. Тем не менее, его лечение может сопровождаться побочными эффектами, а схемы приема терапии – сложными или ограниченными для тех, кто имеет иные заболевания, в том числе печени и почек.
Большинство вариантов АРВТ, даже выпускаясь в форме одной таблетки, содержат сразу несколько препаратов, нацеленных на разные этапы цикла репликации вируса. Это необходимо, поскольку генетический код ВИЧ, состоящий из РНК, крайне быстро мутирует. Используемый патогеном механизм позволяет ему адаптироваться и становиться устойчивым к самым эффективным методам лечения.
Если действие препарата направлено на участки ВИЧ, способные к изменению, средство, вероятно, спустя какое-то время уже не будет эффективным. При одновременном использовании сразу нескольких лекарств, вероятность того, что режим будет работать дольше, заметно выше.
Вместе с тем область генома РНК ВИЧ, на которой концентрировалась группа из UMBC, является «крайне консервативной». Это означает, что уровень мутаций здесь в разы меньше, чем на других участках генома. Таким образом существует значительно больше шансов того, что препарат, нацеленный на указанный сегмент ВИЧ, длительное время будет эффективен.
Кроме того, это также может означать, что одного лекарства будет вполне достаточно для подавления вируса, и его смогут получить значительно больше пациентов, нуждающихся в терапии.
«Если вы нацелены на консервативные участки, вы сможете предложить [пациентам] план лечения, где используется только одно лекарство, - говорит одна из соавторов статьи Айшвария Айер из Университета Мэриленда. – Оно может иметь меньше побочных эффектов и чаще применяться среди людей с различными заболеваниями».
Перспективы исследований
Полученные учеными данные открывают широкие возможности для новых исследований.
«Нам очень интересно, как другие лаборатории будут интерпретировать наши результаты, расширять их и, возможно, находить иные приложения для такого типа функций РНК», - говорит Браун.
Будущие результаты и новые методы лечения, к которым они приведут, вероятно, окажут существенное влияние на борьбу с ВИЧ-инфекцией, уверены ученые.
«Каждый раз, когда мы получаем новое лекарство от ВИЧ, мы экспоненциально повышаем шансы того, что многие люди, которое испытывают проблемы с подбором терапии, найдут подходящее им лекарство. К тому же, новые средства отодвигают вероятность возникновения резистентности», - говорит д-р Ханна Картер из Мичиганского университета.
По ее словам, данное исследование может оказать влияние не только на ВИЧ.
«Некоторые работы в области ВИЧ заложили основу для понимания коронавирусов, - уточняет Картер. – Вся фундаментальная наука о ВИЧ в конечном итоге оказывает волновое воздействие на всю вирусологию».