Чем ВИЧ отличается от герпеса, как вирус заражает клетку и почему он неуловим в организме рассказывает профессор биоинженерии и биомеханики МГУ Леонид Марголис.
Обещаю, что будет интересно. Потому что рассказ пойдет о теме, которая мне очень интересна, а именно: как вирус заражает клетку.
Но начну я издалека. В XIV веке в Европе одним из самых главных городов был – Сиена. Этот город соперничал с Парижем, и по экономической мощи и по населению. В нем было 100 тыс. населения, рейтинг всех, кто этим городом руководил, был очень велик и его власти решили построить самый грандиозный в Европе собор.
Инвестиции текли рекой, все были довольны. И все это происходило до мая 1348 года, когда болезнь, которая была известна миру, но мало изучена, поразила нескольких граждан этого города. И за 3 месяца из 100 тыс. в живых осталось только 35 тыс. человек, 65 тыс. погибли. Экономическая мощь погибла вместе с населением, и город навсегда утратил свое экономическое значение, сейчас это красивый итальянский город, но экономически, конечно, полное захолустье. И собор, который там собирались строить, до сих пор стоит недостроенный в том виде, как застала его эпидемия.
Нам, людям, родившимся уже в XX веке, все это казалось древней сединой. Потому что мы верили в науку, мы знали о ее успехах, мы не могли поверить, что какая-нибудь эпидемия будет сравнима по ужасным последствиям с этой эпидемией. Мы знали, что победили малярию, победили, в общем, чуму, и никаких таких невероятных инфекций мы не ожидали. За исключением гриппа, который каждый год возникает, поражает много людей, но, в общем, не смертелен.
А между тем совершенно неожиданно в конце XX века возникла ситуация с новым вирусом, ВИЧ, (вирус иммунодефицита человека) по разрушительным последствиям заражения абсолютно сравним, если не превышает то, что случилось в Сиене.
В настоящее время, в 2012 году, уже 35,5 млн людей живут с этой инфекцией. Инфекцию мы не можем вылечить, и от болезни, которая от этой инфекции возникает, СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) уже умерли 1,6 млн человек. По данным на 2012 год (последние статистические сведения, которые у нас есть): больше 6000 заражается ежедневно, 262 случая в час, и 36 млн, совершенно невероятные цифры.
А все начиналось совершенно невинно и незаметно, когда в бюллетене, который читает наверное несколько специалистов, это бюллетень Центра контроля за болезнями, появилось сообщение о нескольких случаях заражения неизвестной болезнью, а точнее, о состоянии иммунодефицита, при котором люди умирают в Калифорнии.
Но, в общем, на эту статью мало обратили внимание, поскольку сообщения о разных болезнях появляются периодически. А когда сегодня утром я готовился к лекции, я обратился к сайту PubMed, в котором ссылки на все статьи можно найти по ключевым словам, так вот, сегодня на слово ВИЧ напечатано почти 270 тыс. статей. Интересно, что когда я то же самое посмотрел 2 дня назад, то статей было на 70 меньше.
То есть непрерывно печатаются статьи на эту тему, и это, пожалуй, одна из самых распространенных тем, которая есть в биологии и медицине. Для сравнения, про такую важнейшую структуру клетки, как рибосома, напечатано меньше 50 тыс. статей. И это при том, что я набрал ВИЧ, а можно было набрать СПИД, и т.д.
Инфекция ВИЧ захватила абсолютно все население человечества, и на этом слайде представлена Россия, страны бывшего Советского Союза, в частности, Украина, Белоруссия, где цвет не такой тревожный красный, как в Южной Африке, но вполне тревожный желтый цвет.
Интересно, что еще в 1988 году, когда эпидемия уже бушевала, в «Литературной газете» было напечатано интервью тогдашнего заместителя министра здравоохранения, который говорил, что СПИД нам не угрожает, это буржуазная болезнь, которая распространяется только в буржуазных странах из-за низкого уровня морали, а строители коммунизма в Советском Союзе защищены от той болезни.
И тогда же было напечатано письмо каких-то выпускников медицинского института, которые писали, что «мы не будем лечить больных СПИДом, потому что эта болезнь поражает только проституток, наркоманов и помогает обществу избавиться от этих людей». История жестоко посмеялась над этими людьми, к сожалению, потому что эпидемия распространилась на все страны, Россия и Советский Союз оказались совсем не исключением. И если посмотреть на нынешнее состояние, 2012 год, в России 730 тыс. человек заражены ВИЧ (это те, у кого инфекция выявлена).
Мы привыкли сравнивать все наши достижения с США (в этом соревновании неплохо было бы проиграть). В Америке население в 2 раза больше, чем в России, и заражено 1,1 млн людей. В процентном соотношении меньше, чем в России. Конечно, эти цифры очень приблизительные, потому что очень много людей, которые на учет не поставлены, которые к врачам не ходят, и, возможно, процент значительно выше.
Что касается представлений, согласно которым болезнь поражает маргинальные части общества: наркоманов, проституток и особенно геев, то это уже давным-давно совсем не так. Еще в России наркомания и грязные шприцы играют большую роль, но, тем не менее, 40% заражений возникают при гетеросексуальных контактах, в абсолютно респектабельном слое общества, как вы видите на слайде.
Вообще, все страны без исключения делают одну и ту же ошибку и, к сожалению, Россия не является исключением. Даже в тех странах, в которые эпидемия пришла позже, политики начинают говорить, что это эпидемия поражает гомосексуалистов, проституток, а в моей семье нет гомосексуалистов, в моей семье нет проституток, их нет смысла лечить. Потом эпидемия переходит на гетеросексуальное население, и бороться с этим уже поздно.
Вот здесь показано, какие гигантские средства только в Соединенных Штатах выделяются на борьбу с этой эпидемией, включая исследования, включая медицинское обслуживание. Как вы видите, цифра абсолютно астрономическая – 2 млрд долларов. Еще есть фонд Билла Гейтса, который сравним с государственными затратами в разных странах. Есть еще фонд ООН, куда Россия тоже вкладывает деньги, но все это немножко поздно.
А теперь представим героя моей лекции – вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Это – довольно простой вирус, очень маленький, размером примерно 100 нм в диаметре. Для того, чтобы понять, что это такое 100 нм – вирус, по сравнению с песчинкой, такой же, как, песчинка по сравнению с трехэтажным домом. Т.е. вирус очень-очень маленький, в нем буквально 10 генов. Для сравнения, в вирусе герпеса, который выскакивает на губах весной, 1000 генов.
Это ретро вирус. Не в том смысле, когда мы говорим ретро-мода или ретро-кино, но в том смысле, что вирус содержит РНК, которая потом обратно (ретро) перекодируется в ДНК и включается в ДНК клетки. И поэтому называется ретро-вирус.
Мы довольно хорошо знаем этот процесс, который происходит с помощью ферментов. Мы очень хорошо знаем геном вируса благодаря главной биологической науке XX века, молекулярной биологии.
Но абсолютно осталось неизвестным почему, каким образом этот вирус вызывает болезнь. Каким образом этот вирус разрушает нашу иммунную систему и, в частности, лимфатические узлы, которые из таких, как изображено здесь, превращаются в такие.
Здесь каждая точка – это клетка. В зараженном узле их почти не осталось. А между тем, вирус заражает вовсе не все, а только определенные клетки в организме, я скажу об этом позже, он полностью разрушает лимфатические ткани. Нормальный иммунный ответ возникает в лимфатических узлах. Хотя все лейкоциты, которые нам нужны, присутствуют и в крови, но так устроено природой, что 3-4 клетки должны встретиться друг с другом и передать друг другу информацию, чтобы вызвать иммунный ответ. И все это происходит в коридорах лимфатических узлов. Когда разрушается ткань, клеткам просто не встретиться, и не возникает иммунного ответа.
В общем, есть грандиозный разрыв между тем, что мы знаем благодаря молекулярной биологии и тем, что мы не знаем ввиду того, что наша наука еще достаточно слаба не в области инфекции вообще, а и в области иммунологии, биологии и клеточной физиологии, где на уровне ткани явления остаются в значительной степени неизученными.
С этим вирусом связаны всегда какие-то драматические вещи. Очевидно, что человек, который заражен, переживает ужасную драму. С человечеством происходит то же: заражение, эпидемия, которая распространилась по всему миру, является драматическими событиями. Но почему-то какие-то вещи, которые не обязательно должны быть драматическими, в связи с этим вирусом тоже являются драматическими.
Например, драматическим является открытие этого вируса. Этот вирус открыт в 1983 году двумя исследователями, французом Люком Монтанье и американцем Роберто Галло, который работал в Национальном институте здравоохранения, где я работал.
Драматичность ситуации состоит в том, что они независимо друг от друга выявили этот вирус. Галло был самым главным известным вирусологом, изучавшим ретровирусы человека. В те годы казалось, что ретровирусы – это вообще неинтересная тема, вызванными ими болезнями болеют животные, а людей ретровирусы не заражают. Даже целые кафедры вирусологии в университетах закрывались. Но Галло продолжал работать и как только обнаружил болезнь, выделил вирус.
Одновременно вирус выделил Монтанье во Франции. Но поскольку Галло был светило в это области, Монтанье послал образец Галло. И когда Галло напечатал первую статью об этом, то картинки были явно вируса Монтанье. Т.е. вирус Монтанье заразил культуры у Галло.
Это был скандал! Монтанье обвинил Галло в плагиате. Галло был членом Национальной академии, Национальная академия создала комиссию по расследованию, в Америке это очень важно. Не только Национальная академия, но и Конгресс присоединился к расследованию этого случая. И, в общем, Галло был оправдан. Считалось, что оба они открыли этот вирус.
Надо сказать, что Россия косвенно в этой истории тоже сыграла некую роль. Потому что в то время, когда на Западе кафедры закрывались, в странах социалистического лагеря, где денег было довольно мало, ученые в неидеологических сферах делали все, что хотели. И в Праге работал физиолог Ян Свобода, который занимался переходом от РНК к ДНК. И у него был сотрудник очень способный, Мика Попович. Когда советские танки вошли в 1968 году в Прагу, то многие сотрудники института сбежали на Запад.
Мика Попович оказался у Галло. И он передал Галло умение определять РНК-содержащие вирусы, что довольно сложно, поскольку рисунок пораженных участков клеточной культуры, где вирусы выявляются у этих и ДНК-содержащих вирусов, существенно разные. И, таким образом, советские танки помогли открыть вирус. И у Поповича, безусловно, есть свой вклад в открытие этого вируса.
Но, тем не менее, спор между Монтанье и Галло продолжался и вышел из научных кругов в политические. Ученые более принципиальны и независимы, чем политики. Политики ценятся тем, что умеют договариваться. И была специальная встреча между президентом Франции и президентом США, Миттераном и Рейганом, чтобы решить, кто же открыл этот вирус.
Поскольку политики, в отличие от ученых, договариваются быстро, они решили, что открыли вирус оба. И, что было очень важно, патент для диагностики, который приносит огромные деньги, был разделен между двумя странами. Все это так длилось, пока несколько лет назад Нобелевский комитет решил, наконец, может быть, с опозданием, присудить Нобелевскую премию за открытие вируса, но среди нобелевских лауреатов Галло не оказалось, потому что дали двум – Монтанье и его сотруднице, которая первая увидела вирус под микроскопом, Франсуаза Барре-Синусси.
И еще был награжден Харальд Цурхаузен совсем за другое открытие, не связанное с ВИЧ. Галло остался за бортом. Мы писали письма, подписывали коллективные письма, печатали статьи, как это несправедливо, но нобелевский комитет не входит ни в какие дискуссии с научной публикой. И все эти письма, которые писали и печатали, остались без всякого последствия.
Несмотря на то, что мы знаем точно, что ВИЧ вызывает болезнь СПИД, до сих пор есть люди, которые это отрицают. Дело в том, что в XIX веке великий немецкий бактериолог Роберт Кох сформулировал постулаты Коха, которые требуется проверить, чтобы доказать, что данный микроб, вирус или бактерия является возбудителем данной болезни. Вы видите эти постулаты, они абсолютно разумны.
1. Микроорганизм постоянно встречается в организме больных людей (или животных);
2. Микроорганизм должен быть изолирован от больного человека (или животного) и его штамм должен быть выращен в чистой культуре;
3. При заражении чистой культурой микроорганизма здоровый человек (или животное) заболевает;
4. Микроорганизм должен быть повторно изолирован от экспериментально зараженного или животного.
Экспериментально животное заразить, конечно, хорошо было бы, но дело в том, что вирус иммунодефицита человека не заражает никого, кроме человека. Поэтому очевидно, что последний постулат Коха мы непосредственно не можем проверить. Но, тем не менее, косвенные данные всех предыдущих постулатов абсолютно однозначно говорят, что ВИЧ (HIV) вызывает болезнь СПИД или AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome).
Поразительно, что есть люди, которые это отрицают! Конечно, это просто преступники, хотя среди них есть один в прошлом выдающийся ученый. Я не могу понять, почему они отрицают очевидное. Например, министр здравоохранения ЮАР говорила, что это все выдумки западных спецслужб и западных фармацевтических компаний, а на самом деле лечить нужно лимонным соком. Но, к счастью, она недолго задержалась на посту министра.
Почему этот вирус победил медицину и так распространился? Дело в том, что вирус очень хитрый. Может быть, самый хитрый вирус, который мы встречали в истории медицины. Начнем с того, что он передается, в основном, половым путем. Ну, и через кровь, но эволюции трудно было предполагать, что человечество будет заниматься переливанием крови, и, в общем-то, риск заражения таким путем сейчас исключен: практически вся кровь во всех странах проверяется на наличие вируса, и когда переливают кровь, можно быть уверенным, что ВИЧ там нет. Основной путь передачи вируса – это половой путь. Почему он так эффективен?
Среди чудес, которые сопровождают зачатие, есть одно чудо, которое мы не можем пока объяснить. Дело в том, что мы знаем, что пересадка органов от человека к человеку очень затруднена. Человеческий организм отторгает чужеродные ткани. Между тем, когда оплодотворяется яйцеклетка, возникает беременность, плод несет в себе половину отцовских генов, которые для матери чужеродны (также как и сперматозоиды). Т.е. по идее этот плод должен быть отторгнут. Но вы бы не сидели в этом зале, если бы это так и происходило. Значит, существуют механизмы угнетения иммунного ответа в матке и в половой системе женщины в момент оплодотворения. И вирус выбрал этот путь, потому что есть «биологическая ниша», которая защищает его от немедленной иммунной атаки.
Вторая стратегия этого вируса – это очень медленная инфекция. Есть вирусы значительно более страшные, чем ВИЧ. Вирус Эбола вызывает кровотечение всех органов и человек умирает в течение нескольких дней. Но именно благодаря тому, что человек умирает быстро, этот вирус не распространяется по миру, а возникает в какой-то африканской деревне, деревня умирает, на этом эпидемия прекращается.
ВИЧ же – из разряда очень медленных. На слайде вы видите, что происходит в начале, в течение недели. В этот момент, когда вирусов очень много, происходит иммунный ответ, но симптомы очень невыраженные, похожие на грипп. Когда вы себя плохо чувствуете, вы с гриппом не бежите сразу к врачу, а лежите дома, надеясь, что он пройдет, и действительно проходит.
А потом происходит падение вируса в крови, хотя он остается в лимфатических узлах, и так может длиться годами. Человек может даже не знать, что он заражен этим вирусом. И только в конце, опять число вирусов подскакивает и становится ясно, что человек определенно болен.
И еще есть третья стратегия вируса, самая, пожалуй, выраженная. Все живое хочет воспроизвести себя. Мы похожи на наших родителей, наши дети похожи на нас, бактерии похожи на те бактерии, из которых они разделились. А в этом вирусе стратегия прямо противоположная. Когда РНК перекодируется в ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы, фермент делает кучу ошибок. А именно, обратная транскриптаза делает 2 ошибки на каждые 100 000 нуклеотидов. Т.е. каждая 10-я вирусная частица уже содержит ошибку, т.е. уже она отличается от исходной вирусной частицы.
Здесь вы видите звездное небо, Млечный путь, как если мы на него смотрим простым глазом. Простым глазом мы можем различить примерно 10 в четвертой степени звезд Млечного пути, все остальное – как сияние. Но если мы возьмем хороший телескоп, то увидим, что это сияние составляют 10 в одиннадцатой степени звезд. И вот столько частиц в день образуется в организме зараженного человека.
Представьте себе, что уже через несколько дней тот вирус, которым вы заразились, не похож на тот вирус, который в организме размножается. Соответственно, иммунная система не успевает угнаться за этим вирусом. В отличие от гриппа, на который организм отвечает эффективным иммунным ответом, благодаря чему человек выздоравливает.
На этой картинке изображена вариабельность генома вируса гриппа. Здесь каждая веточка – это величина вариабельности. И это вариабельность в вирусе гриппа за всю пандемию 1996 года. Если сравнить с изменчивостью ВИЧ, то изменчивость одного участка ВИЧ в одном только месте в республике Конго сравнима с пандемией гриппа 1996 года. Т.е. видите, какие несравнимые величины. Именно поэтому не разработана вакцина, и наш иммунитет не может угнаться с этим вирусом.
Откуда же взялся такой вирус? Вообще, в разных желтых газетах писали, что вирус был выведен в лаборатории ЦРУ, в первую очередь, для уничтожения африканского населения, или еще какие-то террористы синтезировали вирус в лаборатории, чтобы уничтожить вообще всех. Но на самом деле все это абсолютная неправда.
Даже сейчас в самых лучших лабораториях не могут сделать искусственный вирус, не говоря уже о террористах и всяких разведслужбах. И, в общем, абсолютно ясно по геному этого вируса, откуда он взялся. Взялся он от обезьян. По-видимому, переходил несколько раз от обезьян на людей где-то в Африке. Но пока не было такой глобализации, то никакого распространения не было.
В наше время можно посмотреть по мутациям, что вирус перешел от шимпанзе и других обезьян на человека. Опять же, глядя на геном, можно приблизительно понять, когда он перешел. Знаете, как в лингвистике восстанавливают хронологию древних языков по тому, как этот язык отличался от настоящего наличием модификаций каких-то слов. Также можно исследовать и вирус.
Вирус этот, по разным оценкам, очень недавно перешел на человека. То ли в 30-х годах XX века, то ли в 50-х годах того же столетия. Но, так или иначе, мы знаем его происхождение.
Как же бороться с этим вирусом, чтобы остановить эпидемию? В первую очередь, конечно, профилактика. Надо сказать, что благодаря огромному количеству денег, которые были выделены на исследования (не было бы счастья, да несчастье помогло), этот вирус исследован лучше, чем любой другой в истории человека.
Если вначале ВИЧ сравнивали с другими вирусами, то теперь, наоборот, все вирусы сравнивают с ВИЧ. Кроме того, мы (мы – ученые) открыли огромный интересный массив данных не только о вирусологии, но и о физиологии человека, иммунологии человека, о сексуальном поведении человека и о психологии человека.
Когда создавались эти плакаты, считалось, что образование должно эпидемию остановить, когда человек поймет опасность того, что он делает. Но, как выяснилось, человек так устроен, что он вообще-то не боится опасностей. Поэтому, конечно, образования здесь недостаточно и нужны другие меры. В частности, терапия.
Надо сказать, что в терапии у нас есть несомненные успехи. Как я уже сказал, все эти преобразования вируса от РНК в ДНК являются химическими реакциями. Для каждого из них есть свой. Это обратная транскриптаза, протеаза и интеграза – oсновные ферменты, которые помогают вирусу обеспечить заражение. И на все эти ферменты у нас есть ингибиторы.
Поскольку вирус очень быстро мутирует, одного ингибитора здесь недостаточно, потому что он мутирует и уходит из-под действия ингибитора. Здесь применяется три-терапия, когда три ингибитора одновременно дают больному, и вирус практически понижается. Но этот вирус такой хитрый, что даже уничтожив, прекратив заражение новых клеток, мы не можем уничтожить этот вирус, потому что в некоторые клетки вирус проникает в первые часы после заражения, вирус и там сидит, не проявляя себя («резервуар»).
Чтобы уничтожить клетку, она должна как-то проявиться, показать, что она заражена вирусом. А клетка резервуара как бы чиста, но время от времени выстреливают вирусы, т.е. человек заражает сам себя.
Это довольно большой резервуар, и он существует в человеке 74 года, пока сам не исчезнет. Т.е. ВИЧ вылечить нельзя, мы говорим только о функциональном лечении, что тоже достижение, поскольку диабет мы тоже не можем вылечить, но люди поддерживаются с помощью инсулина и живут нормальной жизнью.
Вот одно из достижений терапии: мы полностью, (на 98%) прекратили заражение от матери к ребенку. Если мать заражена вирусом, то ребенок закрыт плацентой, которая защищает от заражения вирусом, но ребенок заражается, когда идет по родовым путям, где есть кровь, и наглатывается кровью во время родов.
Так вот, если матери за 2 недели давать терапию, мать не вылечится, конечно, но терапия вирус практически убирает за эти 2 недели, и ребенок рождается незараженным вирусом. Это, конечно, огромное достижение. Больше 95% вероятность, что ребенок будет незараженным!
Еще есть вакцины и микробициды. Вакцины – это то, на что дают огромное количество денег. Сейчас существует в нашем институте гигантский лабораторный корпус вакцин против ВИЧ инфекции. Еще в 1996-1997 году президент США Билл Клинтон заявлял, что через 10 лет мы обеспечим американскому народу и человечеству вакцину против СПИДа, против ВИЧ. Вакцины нет, Клинтон уже не президент, ученые, которые ему это обещали уже ушли, но, тем не менее, на вакцины дают огромное количество денег. В общем, с большим успехом вакцин нет. Почему?
Все классические вакцины, которые мы знаем, которые вакцинируем, они созданы на основе искусственного воспроизведения ситуации, когда некоторые люди заболевают болезнью, но не умирают, а выздоравливают. От ВИЧ инфекции никто не выздоравливает, поэтому это исключено.
Второе: все вакцины, которые мы знаем, на самом деле не предохраняют от заражения, они предохраняют нас от развития болезни. Более того, некоторые вакцины, например, вакцина против полиомиелита, является живой вакциной. ВИЧ инфекция же за исключением редчайших случаев ведет к болезни, СПИДу.
Кроме того, вирус остается в скрытом виде в клеточных резервуарах и выскакивает время от времени. И еще одно отличие предохранения от терапии: при терапии, если мы уменьшаем количество вируса в организме, то это успех. Здесь же, надо сделать так, чтобы ни одна частичка не пошла в организм. Потому что достаточно одной (!) частицы, чтобы вирус заразил человека. Такой эффективной вакцины нет и, мне кажется, трудно ожидать, что она будет получена.
Значит, можно предохраняться от заражения. Тогда надо понимать, как происходит заражение. Заражение происходит следующим образом. Вирус должен проникнуть через эпителий слизистой оболочки, в зависимости от пути заражения, и далее он заражает клетки. В основном, лимфоциты у которых на поверхности есть антиген CD4, так называемые лимфоциты помощники, которые помогают с иммунным ответом.
В общем, с самого начала было понятно, что CD4 является рецептором для ВИЧ инфекции. Но оказалось, что это не единственный рецептор, и даже, что он не может действовать в одиночку. Есть еще так называемый ко-рецептор. И открыл его человек, который тоже работает в NIH, Эдвард Бергер.
Открыл очень просто: он спросил себя: «Если я вставлю рецептор CD4 в мышиные клетки, то заразит ВИЧ мышиные клетки?» Должен заразить! Но нет, не заражает! Из этого он сделал вывод, что там что-то есть еще. Исследуя геном, вставляя части генома человека в мышиную клетку, он дошел до этого рецептора и вскоре был открыт второй рецептор. Это был гигантский шаг в развитии знаний о ВИЧ инфекции.
Бергеру дали различные премии. Настолько был гигантский шаг, что об открытии было доложено тогдашнему президенту Клинтону. Докладывал директор Национального института здоровья, тут еще присутствовал, конечно, директор института, который был начальником Бергера. Самого исследователя на доклад президенту не взяли. Начальство само знает, как докладывать.
Это открытие имело интересные последствия. Потому что оказалось вскоре, что есть группа людей, у которых ко-рецептор мутирован. Они потеряли в этой части генома 32 основания, делая ко-рецептор нефункциональным, и лимфоциты такого человека нельзя заразить ВИЧ. И такие люди не заражаются ВИЧ инфекцией, что бы они ни делали.
Таких людей очень мало. Оказалось, что это особенность только белого населения. Их примерно 0,1%, т.е. очень мало. Возник вопрос – почему оказалась такая мутация у человека? ВИЧ появился недавно, и, скорее всего, эта мутация осталась с давних времен, когда был другой возбудитель, патоген, который использовал этот рецептор для заражения человека и выживали люди с такой мутацией. Многие считают, что это та самая чума, с которой я начал свой рассказ.
В общем, сравнительно недавно ведущие администраторы собрались и ученые убедили их, что мы недостаточно знаем про ВИЧ инфекцию, что нужна большая поддержка фундаментальной науки, а не практических исследований. Пока мы не поймем, как происходит заражение ВИЧ инфекцией, мы не сможем остановить эту эпидемию. В общем, администраторы оказались согласны, поэтому исследований стало больше.
И первая наука, которую нужно развить – это иммунология, которая началась еще с Пастера. Было принято считать, что иммунная система «сторожит» организм от проникновения патогенов. Если вирус или бактерия попадает в организм, включается иммунный ответ, иммунные механизмы убивают зараженные клетки, после чего восстанавливается статус кво и мы опять здоровы.
Так вот, оказалось, что это совершенно не так. Оказалось, что в нашем организме много живых вирусов, которые время от времени размножаются, о которых мы и не знаем. И они вовсе не сидят тихо в клетках, как считалось многие годы, а все время выпрыгивают и поддерживают нашу иммунную систему на должном уровне мобилизации.
Это как армия, которая должна все время маневрировать, чтобы в момент атаки быть готовой, а не сидеть в казарме. И что, собственно, что такое иммунодефицит? Считалось, что все иммунные реакции просто закрываются, перестают действовать, и это является болезнью. Так это совершенно не так! Ровно наоборот.
Наша иммунная система пытается справиться с этим вирусом, поэтому она активируется, как только может. И каждый элемент этой иммунной системы работает изо всех сил. Некоторые клетки активируются, выбрасывают вещества, которые передают информацию от одних иммунных клеток в другие, многие другие клетки делятся.
Все это происходит, как было бы надо, но оказалось, что вирус разрушает координацию между этими событиями. Это как если бы дирижер в оркестре упал замертво, а каждый музыкант пытается играть правильно, но никакой симфонии в оркестре не возникает, потому что нет координации. И вирус этим пользуется. Т.е. на самом деле не иммунодефицит является причиной, а причиной, болезни, как теперь все считают, является иммунная активация.
И вирус пользуется этим. Дело в том, что лимфоцит должен быть активирован для того, чтобы вирус его заразил. И вирус, опять-таки одна из его стратегий, не только заражает те клетки, которые уже активированы, но он сам активирует новые клетки для заражения. Происходит такой цикл, когда вирус заражает клетку активированную, и благодаря дистанционному действию с помощью растворимых веществ он активирует соседние клетки.
И так происходит непрерывно. Более того, другие известные патогенны тоже заражают активированные клетки, поэтому, когда начинается небольшой иммунодефицит, новые патогены входят клетку, а этот цикл еще более усиливается.
Эта способность вируса подготавливать себе почву для инфекции очень важна. Наша лаборатория недавно обнаружила, что в семенной жидкости мужчин, которые заражены вирусом, очень сильно увеличивается один из активирующих медиаторов. Этот медиатор, интрелейкин 7, увеличивается только в семенной жидкости и очень мало в крови. И когда мы в нашей системе, исходя из тех данных исследований, что мы имеем, смоделировали заражение в чашке Петри, добавляя вирус к фрагментам шейки матки с интерлейкином 7, заражение происходит значительно скорее, то есть вирус, скорее всего, опять подготавливает себе почву для инфекции.
Оказалось, что первые лимфоциты, которые заражает ВИЧ, независимо от пути передачи, это – лимфоциты кишечника. Кишечник – самый большой лимфатический орган в организме человека. И вирус, попадая туда, уничтожает лимфоциты вокруг кишечника, превращая вот такую картинку в такую. И кишечник начинает «течь», он не защищает внутреннюю часть нашего организма от всех тех бактерий, которые проходят через кишечник. И оказалось, что для ВИЧ инфицированных это очень важный аспект болезни, и в крови обнаруживается много продуктов бактериальных, которые можно определять в плазме крови с помощью РНК, которые характерны для бактерий. И эта «течь» способствует постоянной иммунной активации. Вообще, некоторые говорят, что ВИЧ – это болезнь кишечника.
И последний аргумент в пользу того, что иммунная активация играет гигантскую роль и является двигателем иммунодефицита, был получен у обезьян. У обезьян есть похожий на ВИЧ вирус. Одних обезьян макак-резус, можно экспериментально заразить вирусом иммунодефицита, и у них начинается болезнь, с симптомами, похожими на СПИД.
А вторые обезьяны живут в Африке, они не болеют вирусным иммунодефицитом. И первоначально думали, что они не заражаются, потом думали, что у них такая сильная иммунная реакция, что она отвергает вирус в самом начале. Но когда исследовали, оказалось, что они друг от друга ничем не отличаются, кроме того, что у вторых обезьян очень слабая иммунная активация. То есть они не замечали этот вирус, и именно поэтому болезнь не развивалась.
Общая точка зрения сейчас, что двигателем иммунодефицита является иммунная активация. Более того, выяснилось, что иммунная активация является причиной и многих других болезней. Оказалось, что при заражении вирусом иммунодефицита довольно рано возникают разные болезни, в том числе рак, в том числе атеросклероз, в том числе вообще общее старение.
Совсем недавно появилось поколение людей, которые благодаря лекарствам против ВИЧ, живут без размножающегося вируса 15-20 лет. Самые тонкие методы обнаружения вируса в крови не показывают присутствия вируса. Так вот эти люди, оказалось, стареют на 15 лет раньше. У них возникают болезни, как у людей на 15 лет старше них. Те же самые рак, атеросклероз и все показатели общего старения возникают у них на 15 лет раньше. Чем эти люди отличаются от общей популяции? По-видимому, тем, что у них иммунная активация продолжается все эти годы несмотря на то, что ВИЧ подавлен. Благодаря чему? Это относится к категории неизвестного.
Когда начали смотреть на это, оказалось, что иммунная активация, возможно, является причиной огромного количества болезней. В том числе тех, о которых я сказал, включая преждевременные роды, сердечные, глазные, болезни, рак.
Вот так один вирус, который является драмой для человечества, благодаря тому, что массово бросились изучать этот вирус и ассигновали много денег на исследования, помогает найти причины других болезней.
Вот, собственно, все, что я хотел сказать.
ВОПРОСЫ
– Можно ли отнести СПИД к «ускорителям» жизни?
– Иммунная активация, которая вызывается вирусной инфекцией, очевидно, является моделью старения, возможно не моделью, а общей причиной старения. Во всех этих явлениях, причиной которых является иммунная активация, возникает вопрос: что вызывает иммунную активацию у людей, которые не заражены вирусом иммунодефицита?
Еcли это один или два возбудителя, тогда можно создать вакцину и против старения, и против атеросклероза и других болезней. Или это разные причины, которые все вызывают иммунную активацию, которая является непосредственной причиной всех этих болезней. Мы не знаем, но есть догадки, и есть исследования, что цитомегаловирус один из вирусов герпеса, который есть у всех нас в латентном виде, и который не вызывает у нас никаких болезней, активирует все время иммунитет. Есть исследования больных, которые были заражены ВИЧ и у которых ВИЧ подавлен. Есть исследования в Швеции людей старше 85 лет, у которых по некоторым параметрам определяли их старение, физиологическое старение и общее старение организма. И была выявлена корреляция между цитомегаловирусом и дряхлостью, старением, которую они связывают с иммунной активацией.
– Как вести себя человеку, узнавшему, что у него ВИЧ? Когда начинает проявляться ВИЧ? В какое время лучше сдать анализ? День? Месяц? Полгода?
– Если делать стандартный тест, то антитела появляются через недели три после заражения. Но есть более точный тест ПЦР, который определяет не вырабатываемые антитела у человека, а непосредственно геном вируса. Его можно делать в течение нескольких дней после потенциального заражения.
А как вести себя человеку – могу абсолютно точно сказать – обратиться в московский СПИД-центр, директором которого является Алексей Израилевич Мазус, и в котором проходят лечение по всем тем же протоколам, что и в Вашингтоне, и в Париже, и с той же вероятностью успеха. Чем раньше, тем лучше. Потому что раньше считалось, что лечение надо начинать, когда падают лимфоциты в крови. Сейчас точка зрения, что лечение надо начинать как можно раньше.
И недавно прозвучала сенсация. Некая мать, бездомная женщина, родила ребенка вне клиники, и передала ему ВИЧ. И врач, вопреки рекомендациям, стал давать очень сильные дозы лекарств с самого начала. Потом она убежала из больницы с ребенком, пришла обратно через несколько месяцев, и никакой последующей терапии ребенок не получал. Тем не менее, у ребенка не было никакой вирусной инфекции. Этот случай – сильный аргумент в пользу раннего лечения!
– Как определить, что человек относится к тому 0,1%, которые не заражается ВИЧ?
– Сходить в генетическую лабораторию и за деньги провести исследования.
– Чем плоха иммунная активация? Тем, что в случае с ВИЧ организм не успевает восстановиться, или тем, что происходит общая дезорганизация системы?
– В целом и тем, и другим. Конечно, иммунная активация в течение нескольких лет может истощить запас лимфоцитов. Но глядя на исследования болезней, в некоторых я принимал участие, выясняется, что в некотором смысле иммунная активация помогает, болезни.
Возьмем, к примеру, рак. Есть точка зрения, что раковые клетки у нас образуются очень часто в организме, но иммунная система справляется, уничтожает эти раковые клетки, и у нас рака нет. И вот только если иммунная система прошляпила несколько клеток, и тогда возникает рак. И нужно лишь немного помочь иммунной системе, чтобы она была более активна, чтобы те клетки, которые она пропустила, она их уничтожила, и рака не будет.
Отсюда возникают всякие вакцины от рака. Оказалось, что даже в таком случае иммунная активация способствует развитию рака. Например, она помогает росту сосудов раковой опухоли, чтобы раковая опухоль питалась. Она помогает создать микроокружение раковой клетки, которое способствует ее размножению.
Что касается глазных болезней. Считалось, что глаз – это иммунно-защищенная область, там нет иммунитета. Это абсолютная неправда. В глазу есть отличный иммунитет, который немножко подавлен. Когда происходит иммунная активация, то возникают разные болезни глаза.
– Отличается ли лечение ВИЧ в разных странах? Если да, то где эффективнее лечить?
– Нет, лечение в разных странах не отличается. Во всех странах, и в России тоже, лечат по утвержденному протоколу. А вот по части мер профилактических страны сильно отличаются. И есть страны, где бесплатно обменивают наркоманам шприцы, чтобы они пользовались чистыми. Есть страны, где этого не делается. И здесь вопрос культурных традиций этих стран. Страны различаются и по санитарным мерам.
– Жителей Африки заразили вакциной, полученной на генном материале обезьян. Как относиться к такой точке зрения?
– Этим вопросом задавались, эти данные никак не подтверждены, и жителей Африки не заразили вакциной, а жители Африки заразились от обезьян. Там не было секса с обезьянами, а просто они употребляли обезьян в пищу, человек мог порезать себе палец, и вирус попадает в кровь, он мутирует, так появился ВИЧ.
– Если ВИЧ «пользуется» иммунной активацией, то нельзя ли разработать препарат, подавляющий иммунитет у зараженных?
– Да, такие препараты пытаются разработать. Дают иммунодепрессанты, т.е. вещества, которые подавляют иммунитет. Такие вещества есть, скажем, при трансплантации органов их применяют, чтобы орган не отторгался. В некоторых экспериментах, которые проводились недавно на обезьянах, вроде бы как это действует и против иммунодефицита. Есть мнение офтальмологов, которые говорят, что при некоторых болезнях глаза улучшается состояние при иммунодепрессии. Но это палка о двух концах, потому что можно заразиться болезнями, от которых мы обычно выздоравливаем, но кто знает, что случится, если иммунный ответ будет подавлен.
– Какое сходство есть между иммунодефицитом ВИЧ и естественным иммунодефицитом престарелых? Потому что совершенно явно, что иммунитет у стариков ослаблен, и инфекция, которая обычно лечится, в данном случае излечить не получается.
– Да, эти процессы очень похожи по всем параметрам. При иммунодефиците, вызванном вирусом, количество лейкоцитов абсолютно такое же, как у людей в пожилом возрасте. По этим параметрам эти процессы совпадают.
– В таком случае считаете ли вы эффективным попытку применения препаратов, замедляющих старение, как лекарство от ВИЧ?
– Это трудный вопрос, поскольку экспериментов не было, можно только догадываться. Я думаю, можно попробовать эти лекарства от старения на людях, которые были заражены ВИЧ, но у которых вирус уже подавлен, отсутствует в течение многих лет благодаря терапии. Потому что они стареют с той же скоростью, с которой стареем все мы. Если есть активное размножение вируса, то я думаю, надо в первую очередь подавлять вирус, а уже потом заботиться о том, что люди умирают быстрее, чем они реально стареют.
