В исследовании, опубликованном в Cell, исследователи во главе с Занвилом А. Кон и Ральф М. Steinman профессор Мишель С. Нуссенцвейг из Университета Рокфеллера и их сотрудники описывают новые идеи о том, какие клетки, вероятно, несут в себе эту скрытую угрозу, а какие нет.
«Недавно было показано, что инфицированные белые кровяные тельца могут со временем размножаться, производя множество клонов, все из которых содержат генетический код ВИЧ.
Однако мы обнаружили, что эти клоны, по-видимому, не содержат скрытого резервуара вируса », – говорит автор исследования Лилиан Кон, аспирантка лаборатории молекулярной иммунологии Нуссенцвейга. "Вместо этого наш анализ указывает на клетки, которые никогда не делились, как на источник скрытого резервуара."
ВИЧ принадлежит к семейству вирусов, которые внедряются непосредственно в геном клетки-хозяина, где они могут спокойно спрятаться после первоначального заражения. ВИЧ в основном нацелен на Т-лимфоциты CD4, тип Т-клеток, участвующих в инициации иммунного ответа.
Когда ВИЧ интегрируется в генетический код Т-клетки CD4, он может вызвать активную инфекцию, захватывая клетку, чтобы произвести больше своих копий, чтобы заразить другие клетки, и убивая ее в процессе. Антиретровирусные препараты, подавляющие ВИЧ-инфекцию, работают, препятствуя этому захвату. Но вирус также может не вызвать активную инфекцию, оставаясь тихим крошечным фрагментом ДНК, заключенным в геном клетки-хозяина.
Если это так, то лекарствам нечего нарушать, а инфекция остается скрытой.
Однако чаще всего происходит что-то среднее между.
В то время как вирусу удается проникнуть хотя бы частично в геном Т-клетки, проблемы с этим процессом не позволяют ему захватить клетку для репликации. Но эти несколько успешных интеграций по-прежнему наносят ущерб, и в результате истощение иммунной системы жертвы делает ее уязвимой для потенциально смертельных оппортунистических инфекций спустя годы или даже десятилетия после первоначального заражения.
"Если пациент перестает принимать антиретровирусные препараты, инфекция восстанавливается. Поистине удивительно, что вирус может вызвать СПИД через 20 лет после первоначального заражения », – говорит Кон.
Исследователи считают, что резервуар латентного вируса может скрываться в типе Т-лимфоцитов CD4: долгоживущих клетках памяти, которые помогают иммунной системе запоминать определенные патогены.
Когда эти клетки сталкиваются с патогеном, который они ранее видели, они стимулируют пролиферацию Т-клеток, настроенных на его распознавание, в процессе, называемом клональной экспансией. Предыдущие исследования показали, что клональная экспансия имеет решающее значение для поддержания латентного резервуара ВИЧ.
Продолжая работу, начатую Милой Янкович, старшим научным сотрудником лаборатории, Кон и ее коллеги исследовали клонированные и уникальные Т-клетки CD4 в образцах крови 13 человек, инфицированных ВИЧ. Аналитическая вычислительная техника, разработанная Израилем Тохалом да Силва, научным сотрудником лаборатории, позволила определить участки интеграции, в которые ВИЧ внедрился в отдельные клетки.
"Учитывая размер человеческого генома, маловероятно, что вирус вставит себя в одно и то же место более одного раза. Итак, если несколько клеток содержали вирус с идентичными сайтами интеграции, мы классифицировали их как клоны.
Между тем, если у ячейки был уникальный сайт интеграции, который не использовался ни в одной другой ячейке, то мы предполагали, что ячейка уникальна », – говорит Кон.
Исследователи протестировали 75 вирусных последовательностей, взятых из увеличенных клонов клеток, чтобы увидеть, могут ли они производить больше вируса. Никто не мог.
«Хотя мы не можем исключить возможность того, что редкий клон клеток может содержать активный вирус, наиболее вероятно, что скрытый резервуар – и потенциальная цель для лечения, предназначенного для лечения ВИЧ – находится в более редких одиночных клетках, содержащих уникальные интеграции ", – говорит Кон.