Теломеры и ВИЧ-инфекция
Алексей Левин, «Голос Америки»
Сотрудники Института СПИДа при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и биотехнологической компании Geron Corporation в серии экспериментов обнаружили еще одну возможность подавить размножение вируса иммунодефицита.
Пока что ее удалось реализовать только на лабораторных культурах человеческих иммунных клеток, однако ученые не видят никаких принципиальных препятствий к применению этой терапевтической методики в практической медицине. Этой работе посвящена статья Риты Эффрос [Rita Effros] и соавторов, которую 15 ноября опубликует Journal of Immunology.
Как известно, вирус СПИДа чрезвычайно зловреден. Он непосредственно поражает определенное семейство иммунных клеток, так называемые лимфоциты-хелперы (в буквальном переводе, помощники). Эти лимфоциты сами по себе не могут ни убивать клетки, уже претерпевшие вирусную атаку, ни вырабатывать специализированные белки-антитела, которые способны блокировать вирусные частицы, находящиеся в плазме крови.
Однако лимфоциты-хелперы распознают проникший в человеческий организм патоген и с помощью химических сигналов вызывают многокаскадную иммунную реакцию. Она приводит к усиленному производству защитных антител, а также к быстрому созревания и размножению лимфоцитов-киллеров, которые приступают к уничтожению клеток, инфицированных вирусом-агрессором.
Вирус иммунодефицита вызывает массовую гибель лимфоцитов-помощников и тем самым делает иммунную систему неспособной ни к производству антител, ни к образованию клеток-киллеров.
Однако подлости вируса этим не ограничиваются. Сейчас существуют комплексы антивирусных препаратов, которые очень хорошо подавляют его размножение. Однако в тканях зараженных людей все равно остаются глубоко законспирированные вирусы, которые сохраняют жизнеспособность и могут активироваться через многие годы после начала лекарственной терапии. Здесь кроется одна из главных причин, по которым полное излечение от ВИЧ-инфекции пока что не представляется возможным.
Это постоянное присутствие вируса в инфицированном организме вызывает опасные перегрузки иммунной системы. Вышедшие на охоту лимфоциты-киллеры вынуждены постоянно размножаться, однако этот процесс имеет свои границы. Как известно, содержащаяся в клеточных ядрах ДНК, которую природа использует для записи генетической информации, упакована в отдельные блоки, хромосомы (у человека их 23).
На концах хромосом расположены особые участки, теломеры. Они не кодируют никаких сведений о структуре белков, но зато предохраняют концы хромосом от слипания, а также препятствует потере информации при клеточном делении.
Однако при каждом таком делении теломеры несколько укорачиваются. Когда их длина падает ниже допустимых пределов, клетка лишается способности делиться. По этой причине большинство клеток к определенному возрасту стареет и погибает.
Но это правило имеет свои исключения. Каждая теломера состоит из множество повторов цепочки из шести нуклеотидов, которая совершенно одинакова у всех животных от простейших одноклеточных до человека (у растений она на один нуклеотид длиннее).
Природа в незапамятные времена изобрела фермент теломеразу, который может присоединять к теломерам такие цепочки и тем самым не давать им чрезмерно укорачиваться. Он очень активно работает во время развития зародыша, но потом перестает синтезироваться в большинстве клеток, за исключением тех, которой природой положено сохранять способность к множественным делениям (это прежде всего яйцеклетки и сперматозоиды, а также стволовые клетки).
Теломераза также активируется в клетках злокачественных опухолей, которые именно поэтому могут расти без ограничений.
Гены теломеразы работают и в лимфоцитах-киллерах, которые для выполнения своих задач тоже обязаны быстро размножаться. Однако охота за затавшимися вирусами иммунодефицита оказывается настолько длительной, что эти гены постепенно перестают включаться.
В принципе, лимфоциты можно дольше поддерживать в боевом состоянии, вводя в них дополнительные гены этого типа. На лабораторных культурах такие операции удаются, однако в качестве средства против СПИДа они, конечно, не подходят.
Однако теломеразе можно помочь и с помощью химического воздействия. В данном случае именно это и проделали профессор Эффрос и ее коллеги. Они прибегли к помощи вещества TAT2, выделенного из клеток корня астрагала перепончатого, растения из семейства бобовых.
Он издавна использовался в китайской медицине как общеукрепляющее, желчегонное и мочегонное средство и лекарство для нормализации кровяного давления. Не так давно было доказано, что его компонент TAT2 подстегивает активность теломеразы в некоторых клетках.
Этой информацией и воспользовались ученые из Лос-Анджелеса. Для начала они проверили и подтвердили, что TAT2 препятствует укорочению теломер в лимфоцитах-киллерах, выделенных из крови как здоровых людей, так и, в особенности, больных СПИДом.
В ходе этих опытов также выяснилось, что TAT2 заставляет клетки-убийцы синтезировать гамма-интерферон и еще несколько биологически активных веществ, замедляющих размножение вируса иммунодефицита.
Затем экспериментаторы вновь изготовили культуру простимулированных лимфоцитов-киллеров и объединили ее с культурой лимфоцитов-хелперов, также позаимствованных из крови носителей ВИЧ-инфекции. В таком окружении хелперы стали куда хуже производить на свет новые вирусные частицы.
Авторы статьи в Journal of Immunology считают, что обнаруженный эффект заслуживает тщательного изучения. Кто знает, вдруг на основе TAT2 в самом деле удастся создать не только новые лекарства от ВИЧ-инфекции, но и средства от других вирусных инфекций.
Или, возможно, эту задачу выполнит не TAT2, а какие-то более мощные активаторы теломеразы, которые еще предстоит открыть или создать. Как говорится, будущее покажет.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
12.11.2008