ВИЧ является, по сути дела, маленьким зеркальцем, в котором отражается кусочек жизни клетки. Сразу же после обнаружения ВИЧ и ВИО были начаты широкомасштабные исследования функциональных свойств вирусных генов и кодируемых ими продуктов, а также молекулярных механизмов взаимодействия между этими вирусами и клетками. Особое внимание было уделено влиянию вирусов иммунодефицита и отдельных их генов на клеточный метаболизм и зависимость репликации вирусов от молекулярных систем клеток-хозяев.
Bо второй половине 90-х гг. в результате комплексных исследований удалось обнаружить уникальную роль в развитии ВИЧ-инфекции особых рецепторов для специфических веществ — цитокинов. Оказалось, что для инфицирования клеток вирусом, выделенным непосредственно от больного, необходимо присутствие на поверхности С4-лимфоцитов не только CD4-коррецепторов, но и еще специальных дополнительных белков-корецепторов для хемокина, получивших название ССЫ-5 и СХСЫ-4. Только при наличии этих рецепторов и корецепторов в нормальном виде и количестве возможно заражение чувствительных клеток ВИЧ.
Изучение механизмов проникновения вируса в геном человека способствовало новому пониманию некоторых сложных молекулярных процессов, происходящих в клетках при различных мутациях, при репликации ДНК и при восстановлении ее целостности (репарации) в результате случайных поломок. Изучение многообразия ВИЧ, его чрезвычайной изменчивости, способности эволюционировать в каждом индивидуальном человеческом организме, по сути дела, создали новое представление о квазивидах (от латинского quasi — как будто, будто бы). Такого разнообразия раньше не наблюдали ни для одного организма в живой природе.
Широко разрекламированная полная расшифровка генома человека, завершившаяся в начале этого века, пока еще мало что дала для полного понимания функции многочисленных генов, содержащихся в нашем геноме. Мы сегодня еще не знаем даже точного числа генов, а из тех 35–40 тыс., которые предположительно имеются, нам известно в лучшем случае не более чем о 10–15 %. Над этим сейчас интенсивно работает армия ученых, использующая всевозможные сложные подходы и методы для решения этой весьма непростой задачи. И тут неожиданно «пришел» им на помощь ВИЧ. Вирус оказался идеальным объектом для нового направления в генетике — функциональной геномики. Для исследователей ВИЧ представляет собой, по сути дела, готовый эксперимент природы по максимальному мутагенезу при условии сохранения функции и репликативной способности живого объекта. Это уже было проиллюстрировано для обратной транскриптазы и протеазы ВИЧ-1, для которых известна кристаллическая структура и варианты, устойчивые к многочисленным лекарственным препаратам.
В ходе работ по исследованию реакции клетки на ВИЧ-инфекцию были обнаружены десятки ранее совершенно неизвестных ученым генов, установлены их функции. Так, в клетках были выявлены новые важные гены, участвующие в росте и размножении (пролиферации) клеток, в процессах запрограммированной клеточной гибели (апоптозе). Основываясь на способности одного из регуляторных белков ВИЧ по имени vpr вызывать апоптоз, сейчас пытаются использовать эти свойства вирусного белка для борьбы с раком.
Наконец, делаются попытки использовать вирус в качестве «контейнера», доставляющего гены в новые клетки, т. е. для целей нового направления в молекулярной медицине — генной терапии. Этому могут способствовать отдельные уникальные свойства ВИЧ. Дело в том, что главное условие успеха при генной терапии — обеспечение эффективного встраивания «лечебного» гена в геном клеток-мишеней и высокий уровень его работы там. При этом ген должен производить соответствующий лечебный белок только в определенных клетках и должен быть безопасным, в частности не быть канцерогенным, т. е. не приводить к возникновению рака. Многим этим условиям отвечают ретровирусы, способные переносить с собой другие гены. Чтобы ретровирусы были безопасны для человека, их слегка изменяют (убирают из них все вредное). Некоторые ретровирусы эффективны только для делящихся клеток, их невозможно применять для переноса генов, например, в клетки мышечной или нервной ткани, клетки печени и легких. Исключение составляют «переносчики» (векторы), создаваемые на основе лентивирусов. Будучи одним из лентивирусов, ВИЧ вполне подходит на роль такого хорошего вектора-переносчика генов не только в делящиеся, но и в неделящиеся клетки. Это уже продемонстрировано учеными на большом числе различных моделей: на клетках, которые размножаются в пробирке (т. е. in vitro), и на лабораторных животных, таких как мыши, крысы, кролики (т. е. in vivo). К сожалению, надо признать, что пока до реального применения таких векторов с целью лечения человека еще дистанция огромного размера. Констатация этого факта не останавливает ученых в своих поисках, и нет сомнения, что задача в конечном итоге будет успешно решена.
Беспрецедентные по масштабам и финансовым вложениям исследования ВИЧ, СПИДа и всего, что им сопутствует, позволяют считать, что сегодня появилось еще одно направление науки на стыке вирусологии, медицины и молекулярной генетики, которое иногда называют спидологией, хотя, может быть, его лучше назвать спидомикой, по аналогии с геномикой, протеомикой и другими новыми направлениями, возникшими за последние годы в молекулярной генетике в результате массовой расшифровки целых геномов и белков множества различных низших и высших организмов, включая человека.
ЧАСТЬ II
ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ
Диагностика ВИЧ — разведка перед боем
Qui bene dignoscit — bene curat
(Кто хорошо ставит диагноз, тот хорошо лечит)
Если болезнь не определена, невозможно и лечить ее.
Ас-Самарканди
Обнаружение вторгшегося в организм инфекционного агента, выяснение его природы — главная начальная стадия для успешного и эффективного лечения любой инфекционной болезни. Диагностика подобна разведке перед боем, без которой безрассудно и опасно вступать в сражение с противником. И чем точнее данные разведки, тем больше шансов на конечный успех сражения. В полной мере эти общие рассуждения относятся и к ВИЧ-инфекции.
Сегодня не существует такого единого теста, который бы позволял врачам ставить диагноз «СПИД», но уже создан целый ряд тестов для определения ВИЧ-инфекции. Стандартная диагностика, позволяющая обнаружить в организме наличие вируса, включает в себя обычно два этапа: установление собственно факта зараженности ВИЧ и определение стадии заболевания. За определением стадии неразрывно следует и выяснение характера течения заболевания, а затем и формирование прогноза у данного больного, а также выбор тактики и средств лечения теми средствами, которые на сегодняшний день имеются в распоряжении врачей.
Обнаружение ВИЧ-инфекции, так же как, впрочем, и любой другой вирусной инфекции, осуществляется с помощью специальных тестов на наличие одного или нескольких из четырех возможных компонентов вируса или белков крови: вирусной ДНК или РНК, вирусных белков (антигенов) или специфических антител к вирусным белкам, образующимся в организме. Все существующие тесты можно разделить на две группы: непрямые (определяющие наличие в организме человека не самого вируса, а антител к нему) и прямые (определяющие наличие в организме белков или нуклеиновых кислот, составляющих неотъемлемую часть вируса).
