Ученые под руководством Сюй Юй из Института Рейгана изучали клетки нескольких десятков пациентов, живущих с ВИЧ, у которых концентрация вируса в крови была очень маленькой. Они обратили внимание, что в этих случаях вирус был встроен в неактивные части генома. Исследователи предположили, что это результат работы иммунной системы, которая уничтожила остальные инфицированные клетки. У одной из участниц клеток с потенциально активным вирусом в организме не осталось вовсе. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Еще никому не удавалось излечиться от ВИЧ самостоятельно. Прием антиретровирусных препаратов помогает снизить вирусную нагрузку (ВН) до неопределяемого уровня, однако если перестать пить лекарства, вирус возвращается. Тем не менее случаи, когда организм сам сдерживает вирус, есть: 0,5 процента ВИЧ-положительных являются элитными контроллерами, или нонпрогрессорами. До сих пор ученые точно не знают, как им удается контролировать вирус. Одни считают, что элитные контроллеры обладают крепким иммунитетом, другие предполагают, что в их случае система презентации антигена лучше связывается с белками вируса, и поэтому иммунитет быстрее его распознает.
При этом небольшое количество вируса в организме нонпрогрессоров сохраняется во встроенном в геном виде. Эти вставки называют провирусными резервуарами — они способны копировать себя с образованием новых вирусов. Специалисты сравнили, как устроены эти резервуары у 64 элитных контроллеров и 41 пациента с ВИЧ, которые принимают АРВТ.
Исследование показало, что общее число вирусных вставок в геномах клеток костного мозга у контроллеров было гораздо ниже, чем у обычных пациентов. А вот процент целых, нетронутых вставок, без мутаций и поломок у контроллеров был почти в три раза выше. Более того, у четырех из них все вставки в геноме были нетронутыми.
Исследователи провели филогенетический анализ, который показал, что в геномах контроллеров есть большие кластеры одинаковых провирусных последовательностей. Они предположили, что клетки, несущие в себе провирус, являются потомками одной клетки, а не результатом независимых встраиваний.
После этого ученые выяснили, где в геноме содержатся вставки вируса в клетках элитных контроллеров. Оказалось, среди них много внегенных и псевдогенных областей. Эти вставки располагалась дальше от транскрипционно активных участков, чем у обычных пациентов. На них чаще находили гистоны с репрессивными эпигенетическими маркерами — метильными группами, которые способствуют скручиванию ДНК и тормозят транскрипцию.
Однако когда ученые заразили клетки контролеров ВИЧ, геномы встроились в ДНК клеток хаотически, а на некодирующие участки хромосом пришлись доли процента от всех вставок. Так ученые установили, что все дело не в особенностях генома контроллеров, а в отборе, который проходят зараженные вирусом клетки.
Под давлением иммунной системы таких пациентов выживают только те клетки, в которых провирус незаметен, то есть встроился в неактивную часть генома. И только эти клетки могут размножиться и сформировать вирус-содержащий клон.
В некоторых случаях благодаря такому отбору вирус почти исчезает из организма. У двух участников испытаний специалисты не смогли с первого раза обнаружить нетронутые провирусы в геноме. Они собрали больше клеток, чтобы провести повторный анализ. У одного пациента обнаружили единственный нетронутый провирус и 21 дефектный. У женщины, которая жила с ВИЧ 25 лет, выявили 19 дефектных, не способных к размножению, провирусов, но ни одного целого.
Такая же ситуация была у берлинского пациента — первого в мире человека, которому удалось избавиться от ВИЧ. Специалисты предполагают, что женщина может стать первым человеком, который справился с вирусом без таблеток и операций, однако пока ученым не хватает данных, чтобы делать стопроцентные выводы.
СПИД.ЦЕНТР также писал о 35-летнем пациенте из Бразилии. Он может стать первым человеком, который излечился от ВИЧ, не прибегнув к трансплантации стволовых клеток. Спустя 15 месяцев после окончания приема препаратов у мужчины не обнаружили признаков вируса.