Люди, устойчивые к ВИЧ
Nov. 18th, 2009 06:21 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
shvarzПобывал на International Symposium on Non-Infected HIV-Exposed - конференции, проведенной в Виннипеге (Канада), полностью посвященной изучению людей, которые обладают некой устойчивостью к ВИЧ. О том, что такие люди существуют, было известно почти с самого начала эпидемии, но до сих пор никто не удосуживался собрать всех ученых, занимающихся этим вопросом, в одном месте. Люди такие очень редки (один на 1,000-10,000), но их находили и продолжают находить в самых разных группах риска - среди проституток, геев, наркоманов, гемофиликов. Кроме того, многие дети, рождающиеся у ВИЧ-положительных матерей и вскармливаемые грудью, остаются не зараженными, а потому можно предположить, что и среди них есть устойчивые к ВИЧ. Довольно очевидно, почему такие люди вызывают очень большой интерес - если мы сможем выяснить механизм устойчивости, то вполне возможно, что мы сможем вызвать его в общей популяции с помощью вакцины или каким иным способом. Тем не менее, до сих пор большого прорыва эти исследования не дали, да и занимаются ими не так уж много ученых. Почему? Если я что и вынес из этой конференции, так это то, что изучать таких людей безумно трудно.
Проблемы
Дело в том, что об устойчивости к ВИЧ можно судить лишь исходя из предположения о том, что человек подвергался очень высокому риску заразиться вирусом, но при этом не заразился. Однако риск очень трудно оценить объективно, а субъективное восприятие риска вообще очень ненадежно. Люди некорректно оценивают свой риск заразиться ВИЧ, причем в обе стороны - могут его недооценивать, а могут переоценивать. В опросниках, пытающихся более объективно оценить и измерить рискованное поведение, люди врут или говорят то, что по их мнению хочет услышать ученый, особенно если речь идет о сексе или об употреблении наркотиков. И тут тоже перекос не всегда идет в сторону принижения риска. Например, наркоман может ответить, что он пользовался одним шприцем с ВИЧ-положительным, но при этом не знать точно, что человек ВИЧ-положительный, а просто "быть уверенным в этом, потому что тот плохо выглядел". Так что всегда остается подозрение, что обнаруженный вами "устойчивый к ВИЧ" человек на самом деле просто не подвергался достаточному риску заражения.
Наиболее объективно можно оценить риск заражения для гемофиликов, которым переливали зараженную кровь еще до открытия вирусной природы ВИЧ. Обычно можно найти записи о том, сколько крови им было перелито, кому еще переливали кровь из этой партии, какой процент заразился. Но с тех пор как стало известно о ВИЧ, всю кровь в донорских центрах проверяют на наличие вируса и шанс заразиться через переливание крови сегодня ничтожен. То есть все исследования ограничены теми людьми, которым переливали кровь двадцать лет назад. Не самая идеальная ситуация для изучения.
Помимо трудности оценки риска, мешает также этика проведения исследований. При вовлечении человека в научное исследование, полагается сделать все возможное (в разумных пределах) для того, чтобы этот человек не заразился. Отлично известно, что консультирование людей о рисках заражения ВИЧ резко снижает вероятность этого заражения. Люди снижают количество случайных половых контактов, начинают пользоваться презервативами и т.д. То есть если раньше их риск мог быть очень высок, то самим фактом их изучения мы этот риск снижаем. Такая вот "уловка 22". Особенно это касается изучения передачи ВИЧ от положительных матерей детям во время родов или во время вскармливания. ВИЧ-положительным матерям полагается давать антивирусные препараты, которые драматически снижают количество вируса в крови, а потому и риск передачи ВИЧ ребенку (с 30-50% до 1-2%).
Гипотезы
Так что найти человека, про которого можно с большой уверенностью сказать, что он в данный момент подвергается очень большому риску заразиться ВИЧ и продолжает оставаться незараженным, очень сложно. В большинстве случаев приходится довольствоваться людьми, которые когда-то раньше были в группе высокого риска и не заразились. Почему этого не достаточно (помимо уже описанных проблем с оценкой риска)? Потому что существуют три основные гипотезы, которые объясняют устойчивость к ВИЧ, а на таких людях проверить из них можно лишь одну из них, да и то самую скучную.
Эта первая гипотеза гласит, что устойчивость к ВИЧ определяется генетически. У устойчивых людей присутствует какая-то мутация, которая защищает их от заражения. Самый известный и хорошо изученный пример - мутация в гене CCR5. Поскольку вирус нуждается в этом белке для того, чтобы попасть внутрь лимфоцита, люди с такой мутацией устойчивы к ВИЧ. Вирусы используют очень большое количество наших белков для своих целей и теоретически мутации в любом из этих белков могут привести к тому, что вирус будет неспособен реплицироваться в наших клетках. В людях, которые когда-то давно были подвержены высокому риску заражения ВИЧ, эти мутации можно найти и сегодня, потому что наша ДНК навсегда остается с нами. Но это самый скучный вариант устойчивости, потому что он хорошо понятен в рамках того, что мы уже знаем, плюс имеет довольно низкую вероятность привести к эффективной вакцине (но может привести к лекарству).
Согласно второй гипотезе, устойчивость к ВИЧ вызывается некими временными факторами, как-то связанными с окружающей средой. Например, у человека была какая-то иная (не ВИЧ) вирусная инфекция, которая активировала имунную систему так, что та стала на время устойчивой к ВИЧ. Или он чего-то там съел такого. Серьезных гипотез, которые бы в деталях предлагали механизм такой устойчивости, на данный момент нет, но теоретически собирая и анализируя эпидемиологические данные можно обнаружить нечто, коррелирующее с устойчивостью к ВИЧ. В данном случае прямое наблюдение за людьми, которые подвергаются высокому риску заражения ВИЧ, очень желательно, но не обязательно - корреляция должна выявляться и при анализе большого количества данных о риске в прошлом (если нам удастся эти данные собрать).
Наконец, самая интересная гипотеза состоит в том, что люди с высоким риском заражения ВИЧ регулярно получают суб-инфекционные дозы вируса, которые локально "вакцинируют" их против более высоких доз. Например, небольшая доза ВИЧ, полученная проституткой при первом половом контакте может привести к локальной антивирусной активации иммунной системы в ее вагинальном эпителии, так что при следующем половом контакте эти иммунные ответы будут способны справиться с большей дозой вируса, а при следующем - с еще большей. Теоретически даже возможно, что вирус распространяется в организме, но активированный иммунный ответ полностью вычищает инфекцию. Если такое действительно происходит, то знание о том, как это происходит и как мы можем манипулировать такими иммунными реакциями, будет бесценно для разработки вакцины. К сожалению, для тестирования этой гипотезы абсолютно необходимы люди, которые регулярно подвергаются риску заразиться ВИЧ. Более того, вполне вероятно, что эта "вакцинация" происходит локально, то есть по иммунным ответам в крови ее не найдешь, а надо смотреть именно в эпителии, который находился в контакте с вирусом. Это очень непросто технически. Обычно для исследования локальной иммунной системы берут биопсию - "выкусывают" небольшой кусочек ткани. Но брать биопсию у человека, который регулярно подвергается риску заражения ВИЧ тоже не этично - сделанная в процессе взятия биопсии ранка может существенно увеличить риск заражения.
Как видите - кругом сплошные проблемы. В дополнение ко всем вышеперечисленным стоит добавить, что механизмов устойчивости наверняка больше одного и они могут отличаться в разных группах риска. Вполне вероятно, что механизм устойчивости к вирусу, попавшему на вагинальный эпителий отличается от механизма устойчивости к вирусу, попавшему на эпителий прямой кишки, а также от механизма устойчивости к вирусу, попавшему напрямую в кровь. Поэтому все эти группы стоит изучать отдельно, что еще больше усложняет исследования.
Прошлое и будущее
Тем не менее, ученые пытаются этот феномен изучать, потому что существуют кое-какие наметки на то, что третья гипотеза вполне реальна, а потому может привести к прорыву в разработке вакцины. Наметки эти сводятся к довольно сложным иммунологическим анализам, о которых я тут писать не буду, а также к паре интересных историй. История первая произошла еще на заре эпидемии, когда основными ВИЧ-пациентами были геи с огромным количеством сексуальных контактов (начиная с 500 в год и выше, до нескольких тысяч). Тогда уже существовал тест на антитела к ВИЧ и довольно быстро были найдены люди, которые не смотря на такую частоту контактов, оставались серонегативными (не имели антител к ВИЧ). Одна научная группа попыталась выделить вирус из этих людей и, к общему удивлению, преуспела в почти 30 случаях (не знаю из скольки). Выделение вируса было проведено в двух независимых лабораториях (чтобы исключить возможность контаминации), причем в одной из них был позже проведен (очень специфичный) ПЦР анализ, который подтвердил результаты, полученные в клеточной культуре. Когда эти результаты были опубликованы, поднялся довольно большой шум, но среди обвинений в некачественном анализе или даже в подделке данных дело это замяли, во многом благодаря давлению со стороны правительства, обеспокоенного тем, что эти результаты могут быть интепретированы как говорящие о том, что тестирование донорской крови на антитела к ВИЧ не гарантирует отсутствие инфекции (что привело бы к панике). Однако этот результат (если ему верить) говорит о том, что в крови этих людей был инфекционный вирус, но похоже, что они довольно быстро полностью вычистили инфекцию (поэтому они остались серонегативными) и позже даже ПЦР тесты не обнаруживали в их крови вирус. Вторая история на самом деле не одна история, ряд разрозненных историй (не собранных в ходе систематического исследования) о том, что устойчивые к ВИЧ проститутки остаются устойчивыми до тех пор, пока они систематически подвергаются высокому риску. Если у них случается перерыв в несколько месяцев, а потом они возвращаются к проституции, то они довольно быстро подхватывают ВИЧ. Это совпадает с гипотезой о том, что регулярное локальное "вакцинирование" ответственно за устойчивость. Во время перерыва, эффект "вакцинации" теряется и они теряют устойчивость.
Собственно основным итогом конференции стало решение организовать консорциум, посвященный устойчивости к ВИЧ. На начальных шагах, роль этого консорциума будет сводиться к организации сотрудничества между учеными, изучающими сходные группы риска. Затем последует стандартизация определений и измерения риска, общие реагенты, методы и т.д. И есть надежда на то, что в будущем консорциум сможет определять и продвигать крупномасшатбные исследования, нацеленные на систематический поиск людей, устойчивых к ВИЧ и на систематическое и детальное изучение их геномов, эпидемиологии и иммуннологии. Мне кажется потенциальная польза от такого подхода достаточно очевидна.
P.S: Предвидя стандартный вопрос от![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
sergepolar: Да-да, это можно утащить в ТрВ :)
Проблемы
Дело в том, что об устойчивости к ВИЧ можно судить лишь исходя из предположения о том, что человек подвергался очень высокому риску заразиться вирусом, но при этом не заразился. Однако риск очень трудно оценить объективно, а субъективное восприятие риска вообще очень ненадежно. Люди некорректно оценивают свой риск заразиться ВИЧ, причем в обе стороны - могут его недооценивать, а могут переоценивать. В опросниках, пытающихся более объективно оценить и измерить рискованное поведение, люди врут или говорят то, что по их мнению хочет услышать ученый, особенно если речь идет о сексе или об употреблении наркотиков. И тут тоже перекос не всегда идет в сторону принижения риска. Например, наркоман может ответить, что он пользовался одним шприцем с ВИЧ-положительным, но при этом не знать точно, что человек ВИЧ-положительный, а просто "быть уверенным в этом, потому что тот плохо выглядел". Так что всегда остается подозрение, что обнаруженный вами "устойчивый к ВИЧ" человек на самом деле просто не подвергался достаточному риску заражения.
Наиболее объективно можно оценить риск заражения для гемофиликов, которым переливали зараженную кровь еще до открытия вирусной природы ВИЧ. Обычно можно найти записи о том, сколько крови им было перелито, кому еще переливали кровь из этой партии, какой процент заразился. Но с тех пор как стало известно о ВИЧ, всю кровь в донорских центрах проверяют на наличие вируса и шанс заразиться через переливание крови сегодня ничтожен. То есть все исследования ограничены теми людьми, которым переливали кровь двадцать лет назад. Не самая идеальная ситуация для изучения.
Помимо трудности оценки риска, мешает также этика проведения исследований. При вовлечении человека в научное исследование, полагается сделать все возможное (в разумных пределах) для того, чтобы этот человек не заразился. Отлично известно, что консультирование людей о рисках заражения ВИЧ резко снижает вероятность этого заражения. Люди снижают количество случайных половых контактов, начинают пользоваться презервативами и т.д. То есть если раньше их риск мог быть очень высок, то самим фактом их изучения мы этот риск снижаем. Такая вот "уловка 22". Особенно это касается изучения передачи ВИЧ от положительных матерей детям во время родов или во время вскармливания. ВИЧ-положительным матерям полагается давать антивирусные препараты, которые драматически снижают количество вируса в крови, а потому и риск передачи ВИЧ ребенку (с 30-50% до 1-2%).
Гипотезы
Так что найти человека, про которого можно с большой уверенностью сказать, что он в данный момент подвергается очень большому риску заразиться ВИЧ и продолжает оставаться незараженным, очень сложно. В большинстве случаев приходится довольствоваться людьми, которые когда-то раньше были в группе высокого риска и не заразились. Почему этого не достаточно (помимо уже описанных проблем с оценкой риска)? Потому что существуют три основные гипотезы, которые объясняют устойчивость к ВИЧ, а на таких людях проверить из них можно лишь одну из них, да и то самую скучную.
Эта первая гипотеза гласит, что устойчивость к ВИЧ определяется генетически. У устойчивых людей присутствует какая-то мутация, которая защищает их от заражения. Самый известный и хорошо изученный пример - мутация в гене CCR5. Поскольку вирус нуждается в этом белке для того, чтобы попасть внутрь лимфоцита, люди с такой мутацией устойчивы к ВИЧ. Вирусы используют очень большое количество наших белков для своих целей и теоретически мутации в любом из этих белков могут привести к тому, что вирус будет неспособен реплицироваться в наших клетках. В людях, которые когда-то давно были подвержены высокому риску заражения ВИЧ, эти мутации можно найти и сегодня, потому что наша ДНК навсегда остается с нами. Но это самый скучный вариант устойчивости, потому что он хорошо понятен в рамках того, что мы уже знаем, плюс имеет довольно низкую вероятность привести к эффективной вакцине (но может привести к лекарству).
Согласно второй гипотезе, устойчивость к ВИЧ вызывается некими временными факторами, как-то связанными с окружающей средой. Например, у человека была какая-то иная (не ВИЧ) вирусная инфекция, которая активировала имунную систему так, что та стала на время устойчивой к ВИЧ. Или он чего-то там съел такого. Серьезных гипотез, которые бы в деталях предлагали механизм такой устойчивости, на данный момент нет, но теоретически собирая и анализируя эпидемиологические данные можно обнаружить нечто, коррелирующее с устойчивостью к ВИЧ. В данном случае прямое наблюдение за людьми, которые подвергаются высокому риску заражения ВИЧ, очень желательно, но не обязательно - корреляция должна выявляться и при анализе большого количества данных о риске в прошлом (если нам удастся эти данные собрать).
Наконец, самая интересная гипотеза состоит в том, что люди с высоким риском заражения ВИЧ регулярно получают суб-инфекционные дозы вируса, которые локально "вакцинируют" их против более высоких доз. Например, небольшая доза ВИЧ, полученная проституткой при первом половом контакте может привести к локальной антивирусной активации иммунной системы в ее вагинальном эпителии, так что при следующем половом контакте эти иммунные ответы будут способны справиться с большей дозой вируса, а при следующем - с еще большей. Теоретически даже возможно, что вирус распространяется в организме, но активированный иммунный ответ полностью вычищает инфекцию. Если такое действительно происходит, то знание о том, как это происходит и как мы можем манипулировать такими иммунными реакциями, будет бесценно для разработки вакцины. К сожалению, для тестирования этой гипотезы абсолютно необходимы люди, которые регулярно подвергаются риску заразиться ВИЧ. Более того, вполне вероятно, что эта "вакцинация" происходит локально, то есть по иммунным ответам в крови ее не найдешь, а надо смотреть именно в эпителии, который находился в контакте с вирусом. Это очень непросто технически. Обычно для исследования локальной иммунной системы берут биопсию - "выкусывают" небольшой кусочек ткани. Но брать биопсию у человека, который регулярно подвергается риску заражения ВИЧ тоже не этично - сделанная в процессе взятия биопсии ранка может существенно увеличить риск заражения.
Как видите - кругом сплошные проблемы. В дополнение ко всем вышеперечисленным стоит добавить, что механизмов устойчивости наверняка больше одного и они могут отличаться в разных группах риска. Вполне вероятно, что механизм устойчивости к вирусу, попавшему на вагинальный эпителий отличается от механизма устойчивости к вирусу, попавшему на эпителий прямой кишки, а также от механизма устойчивости к вирусу, попавшему напрямую в кровь. Поэтому все эти группы стоит изучать отдельно, что еще больше усложняет исследования.
Прошлое и будущее
Тем не менее, ученые пытаются этот феномен изучать, потому что существуют кое-какие наметки на то, что третья гипотеза вполне реальна, а потому может привести к прорыву в разработке вакцины. Наметки эти сводятся к довольно сложным иммунологическим анализам, о которых я тут писать не буду, а также к паре интересных историй. История первая произошла еще на заре эпидемии, когда основными ВИЧ-пациентами были геи с огромным количеством сексуальных контактов (начиная с 500 в год и выше, до нескольких тысяч). Тогда уже существовал тест на антитела к ВИЧ и довольно быстро были найдены люди, которые не смотря на такую частоту контактов, оставались серонегативными (не имели антител к ВИЧ). Одна научная группа попыталась выделить вирус из этих людей и, к общему удивлению, преуспела в почти 30 случаях (не знаю из скольки). Выделение вируса было проведено в двух независимых лабораториях (чтобы исключить возможность контаминации), причем в одной из них был позже проведен (очень специфичный) ПЦР анализ, который подтвердил результаты, полученные в клеточной культуре. Когда эти результаты были опубликованы, поднялся довольно большой шум, но среди обвинений в некачественном анализе или даже в подделке данных дело это замяли, во многом благодаря давлению со стороны правительства, обеспокоенного тем, что эти результаты могут быть интепретированы как говорящие о том, что тестирование донорской крови на антитела к ВИЧ не гарантирует отсутствие инфекции (что привело бы к панике). Однако этот результат (если ему верить) говорит о том, что в крови этих людей был инфекционный вирус, но похоже, что они довольно быстро полностью вычистили инфекцию (поэтому они остались серонегативными) и позже даже ПЦР тесты не обнаруживали в их крови вирус. Вторая история на самом деле не одна история, ряд разрозненных историй (не собранных в ходе систематического исследования) о том, что устойчивые к ВИЧ проститутки остаются устойчивыми до тех пор, пока они систематически подвергаются высокому риску. Если у них случается перерыв в несколько месяцев, а потом они возвращаются к проституции, то они довольно быстро подхватывают ВИЧ. Это совпадает с гипотезой о том, что регулярное локальное "вакцинирование" ответственно за устойчивость. Во время перерыва, эффект "вакцинации" теряется и они теряют устойчивость.
Собственно основным итогом конференции стало решение организовать консорциум, посвященный устойчивости к ВИЧ. На начальных шагах, роль этого консорциума будет сводиться к организации сотрудничества между учеными, изучающими сходные группы риска. Затем последует стандартизация определений и измерения риска, общие реагенты, методы и т.д. И есть надежда на то, что в будущем консорциум сможет определять и продвигать крупномасшатбные исследования, нацеленные на систематический поиск людей, устойчивых к ВИЧ и на систематическое и детальное изучение их геномов, эпидемиологии и иммуннологии. Мне кажется потенциальная польза от такого подхода достаточно очевидна.
P.S: Предвидя стандартный вопрос от
sergepolar: Да-да, это можно утащить в ТрВ :)
