Евгений Качаровский - Иммунитет умнее мозга. Главная система нашего организма

Людям, далеким от медицины вообще и вирусологии в частности, может показаться странным то, что действенная вакцина против ВИЧ до сих пор не создана. Еще двести с лишним лет назад, при тогдашнем низком уровне развития медицины, человечество смогло получить действенную вакцину против вируса натуральной оспы, причем создал ее один врач по имени Эдвард Дженнер, а в наше нанотехнологичное время ученые всего мира вот уже более тридцати лет безуспешно пытаются создать вакцину против ВИЧ.

В чем дело? Неужели такие гении, как Дженнер, рождаются один раз в тысячу лет?

На самом деле вирус вирусу рознь, и вакцины создаются различными способами.

Дженнеру (и всему человечеству заодно) крупно повезло. Природа преподнесла ему на блюдечке с золотой каемочкой вакцину против натуральной оспы. Создавать ничего не требовалось. Наличие у двух родственных вирусов оспы, коровьей и человечьей, перекрестной иммунологической реакции, позволяло использовать безопасный для людей вирус коровьей оспы, вызывавший заболевание в легкой форме, для защиты от страшного вируса натуральной оспы. Бери содержимое оспенных пузырьков у человека, больного коровьей оспой, или у больной коровы и втирай его в царапину на теле прививаемого – вот и все. Никакой гениальности для создания вакцины против оспы не требовалось, нужно было обладать наблюдательностью и способностью к логическому мышлению. Обратил Дженнер внимание на то, что доярки, переболевшие коровьей оспой, не заболевают оспой натуральной и сделал нужные выводы.

А вот по поводу вакцины против ВИЧ природа никакой подсказки не дала. Это первое .

Второе . Заражение ВИЧ может происходить двояким образом, как с помощью свободных вирусов, так и с помощью «троянских коней» – инфицированных вирусом клеток (например – лимфоцитов). Наличие «троянских коней» создает дополнительные требования к вакцинам против ВИЧ. Они должны обеспечивать не только выработку антител против свободных вирусов, но и стимулировать образование Т-киллеров, которые станут разрушать инфицированные вирусом клетки. Получить вакцину двойного действия сложнее, чем одинарного.

Третье . ВИЧ обладает способностью угнетать иммунную систему, то есть этот вирус нарушает работу тех клеток, которые должны с ним бороться, которые должны реагировать на введение вакцины.

Четвертое . ВИЧ существует в организме хозяина в двух формах – в виде РНК и виде ДНК, встроенной в ДНК хозяина. Эта встроенная ДНК не имеет опознавательных признаков, по которым иммунная система могла бы ее опознать и уничтожить. А ничем, кроме уничтожения клетки, невозможно остановить «тиражирование» новых вирусов, вставленных в клеточную ДНК.

И пятое , пожалуй – самое страшное. ВИЧ невероятно изменчив, изменчивее, чем любой из вирусов гриппа, а чем изменчивее вирус, тем труднее создавать вакцины против него. А когда вакцина наконец-то будет создана (хочется верить, что это произойдет в ближайшем будущем), ее придется постоянно «обновлять», создавая новые варианты. [76]

Однако пора бы и познакомиться с вирусом иммунодефицита человека поближе, а то как-то неловко получается – сплетничаем о незнакомом субъекте.

ВИЧ имеет сферическую форму. Это относительно крупный представитель семейства ретровирусов, диаметр его вириона составляет 110 нанометров.

Суперкапсид вируса утыкан шипами – 72 молекулами белка gp120, каждая из которых связана с внутримембранным белком gp41. Белок gp41, в свою очередь, связан с матриксным белком капсида р17МА. В результате такого взаимодействия белковых молекул суперкапсид получается прочным, обеспечивающим надежную защиту двум идентичным молекулам вирусной РНК, которые содержатся в конусовидном капсиде (можно говорить о двух молекулах РНК или об одной двунитевой молекуле РНК – и так, и этак будет правильно). В клетке с помощью обратной транскриптазы вирусная РНК превращается в ДНК-геном (или ДНК-провирус), который может вставляться в молекулы ДНК клетки-хозяина.

Схематическое изображение вириона ВИЧ в разрезе

Генетическое досье ВИЧ состоит из 9 генов, кодирующих синтез 9 структурных и 6 регуляторных вирусных белков.

Проникнув в организм, вирус ищет клетки, на мембранах которых есть белковый рецептор CD4. Этот рецептор, являющийся специфическим для ВИЧ, имеют Т-хелперы, макрофаги и моноциты. У Т-хелперов рецепторов CD4 очень много, и потому они особенно чувствительны к этому вирусу.

Однако, несмотря на всю свою любовь к рецепторам CD4, ВИЧ может поражать клетки, которые их не имеют, например клетки слизистой оболочки прямой кишки и сперматозоиды. Для прикрепления к таким клеткам ВИЧ использует другие мембранные рецепторы.

Главным резервуаром ВИЧ являются лимфатические узлы , в которых собрана основная масса Т-лимфоцитов, идеально подходящих для размножения вируса. На ранних этапах ВИЧ-инфекции Т-лимфоциты служат единственной мишенью для вируса, но постепенно вирус начинает проникать и в другие доступные ему клетки, в первую очередь в макрофаги. Надо сказать, что в макрофагах вирусу не удается вести себя так же разнузданно, как и в Т-лимфоцитах. В силу ряда причин, углубляться в которые не хочется, макрофаги играют роль надежного хранилища вируса, а не площадки для его активного размножения. Макрофаги более устойчивы, они не погибают от заражения, но начинают гораздо хуже исполнять свои обязанности.

Вирус распознает CD4-рецепторы и прикрепляется к ним с помощью своих шипов – молекул белка gр120. Затем в дело вступает второй суперкапсидный белок – gp41, который связывается с другим мембранным белком, обеспечивая тем самым слияние клеточной и вирусной мембран.

«Вдавившись» в клетку в составе пузырька, образованного клеточной мембраной, вирус встречается с лизосомой, поглощается ею и выходит наружу уже без суперкапсида. На пути к клеточному ядру разрушается капсид, высвобождая молекулы вирусной РНК, которые проникают в ядро вместе со своей «свитой» – комплексом из нескольких ферментов и молекулой РНК-праймера. «Свита» эта обитает в капсиде вместе с вирусной РНК.

Надо сказать, что в отличие от многих других вирусов, абсолютных халявщиков, у которых нет ничего своего, кроме генетического досье, ВИЧ в самом важном на клетку-хозяина не полагается.

Вирус имеет собственный праймер, к которому фермент ДНК-полимераза начинает присоединять нуклеотиды при создании молекулы ДНК. Полимеразам нужен фрагмент, начальная цепочка нуклеотидов, которую они станут дополнять. Сами по себе, «с нуля» полимеразы не могут начинать синтез.

Вирус имеет ДНК-зависимую ДНК-полимеразу, обратную транскриптазу и РНКазу, которая отщепляет ставший ненужным праймер от синтезируемой молекулы ДНК. Также он имеет протеазу, которая запускает и реализует процесс созревания вириона, и интегразу, которая обеспечивает включение провирусной ДНК в молекулу ДНК клетки-хозяина. Согласитесь, что своя команда надежнее чужой, на своих можно спокойно положиться.