15 февраля 2022 года стало известно о первой женщине, которую вылечили от вируса иммунодефицита человека с помощью переливания пуповинной крови и трансплантации стволовых клеток. Ей еще предстоят несколько тестирований, однако врачи дают положительный прогноз. На данный момент в ее крови не найдено следов ВИЧ. Почему нет вакцины от ВИЧ, как он поражает организм человека, чем отличается ВИЧ от СПИД и как удалось вылечить нескольких пациентов — в тексте InScience.News.
За последние десятилетия человечество сделало огромный скачок в развитии технологий, науки, медицины. Однако до сих пор людям не удалось найти способы лечения вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Эта болезнь — одна из самых важных проблем в современном мире, потому как во многих странах (в том числе в России) наблюдаются настоящие эпидемии этого заболевания. Так, во всем мире, по данным Всемирной организации здравоохранения, сейчас живут от 30,2 до 45,1 миллиона людей, имеющих ВИЧ-положительный статус.
ВИЧ и СПИД: в чем разница?
Вирус иммунодефицита человека — заболевание, которое имеет достаточно долгий период инкубации и атакует иммунные клетки человека. Особую опасность представляет последняя стадия развития заболевания — СПИД, или синдром приобретенного иммунодефицита, который приводит к почти полному отсутствию иммунитета у человека. Из-за этого все бактерии, вирусы, грибки, с которыми мы каждый день сталкиваемся много раз и которые в норме иммунитет человека успешно уничтожает, попадают в организм пациента и начинают там развиваться, не встречая какого-либо отпора. Именно развитие таких заболеваний и становится причиной смерти болеющего.
К счастью, в современном мире существуют препараты, которые позволяют помочь человеку, заболевшему ВИЧ. Своевременный прием терапии позволяет остановить размножение вируса в теле человека, а значит, не дать болезни развиться в последнюю, самую страшную стадию — СПИД. Если лечение отсутствует, то средняя продолжительность жизни человека после заражения ВИЧ составляет от пяти до десяти лет. Однако благодаря терапии люди, принимающие ее уже более 10 лет, чувствуют себя вполне хорошо, а врачи утверждают, что их продолжительность жизни в среднем не будет отличаться от здорового человека.
«Не существует метода, позволяющего вылечить ВИЧ-инфекцию. Однако благодаря расширению доступа к эффективным средствам профилактики, диагностики и лечения ВИЧ и оппортунистических инфекций, а также ухода за пациентами, ВИЧ-инфекция перешла в категорию поддающихся терапии хронических заболеваний, а ВИЧ-инфицированные могут прожить долгую и здоровую жизнь», — сообщает Всемирная организация здравоохранения.
Всего существует две группы ВИЧ. ВИЧ-1 обуславливает более 90% заражений по всему миру. Именно этим типом вызвана глобальная эпидемия этого заболевания. В ВИЧ-1 содержатся несколько подгрупп, главной из которых является подгруппа М (от англ. Main — главный, основной), которая очень распространена по всему миру. Остальные подгруппы распространены в определенных регионах. Например, тип А особенно распространен в России. А ВИЧ-2 чаще всего заражены люди, живущие в Западной Африке.
Строение вируса
Сам по себе вирус иммунодефицита человека состоит из внутренней и внешней оболочки, РНК, которые содержат в себе информацию о строении вируса, а также ферментов, которые участвуют в размножении вируса. Эти ферменты — обратная транскриптаза (ревертаза), интеграза и протеаза.
Внутренняя оболочка называется капсид. Ее основная задача — доставить РНК и ферменты в клетку-жертву. ВИЧ может проникать в самые разные клетки человека, однако далеко не все он может использовать для размножения. В частности, репликация вируса может происходить только в клетках иммунной системы человека.
Как передается ВИЧ
Вирус иммунодефицита человека передается через различные жидкости организма: кровь, грудное молоко, вагинальные выделения и семенную жидкость. Именно поэтому заражение чаще всего происходят из-за нестерильных шприцов (такая проблема особенно сильно была распространена раньше, когда шприцы не были одноразовыми) и других медицинских процедур, во время которых используются нестерильные инструменты, а также незащищенного секса. Более того, заражение может произойти и во время родов естественным путем. Именно поэтому, если мать имеет ВИЧ-положительный статус, ей рекомендуется проводить кесарево сечение. При этом необходимо обратить внимание, что если человек принимает терапию, то он не передает ВИЧ-инфекцию своим детям и сексуальным партнерам (даже при незащищенном сексе).
Более того, при обычных контактах, с которыми каждый человек сталкивается повседневно (поцелуи, объятья, рукопожатия, совместное употребление пищи и воды, а также использование личных предметов), заражение невозможно.
Диагностика ВИЧ
Зачастую люди обнаруживают у себя ВИЧ совершенно случайно: например, при сдаче анализов для амбулаторного обследования или операций. На сегодняшний день узнать свой ВИЧ-статус можно очень просто: существуют экспресс-тесты, которые достаточно быстро показывают наличие вируса в организме. Однако стоит иметь в виду, что полную диагностику способен провести только квалифицированный врач.
Самые современные тест-системы обнаруживают антитела, которые вырабатывает иммунная система человека в ответ на появление ВИЧ в организме. Такой анализ позволяет обнаружить вирус через месяц после инфицирования, так как именно через такой срок у большинства людей начинают вырабатываться антитела к вирусу. До этого организм еще не вырабатывает достаточное количество защитных клеток, симптомы никак не проявляются, а человек уже заразен — этот период называют «серонегативным окном». После первого тестирования для того, чтобы исключить ошибку, проводится второе.
История вируса
В 2014 году ученые под руководством Нуно Фарии из Оксфордского университета провели исследование, благодаря которому выяснили, где и когда появился вирус иммуннодефицита человека. Для этого они использовали метод молекулярной филогении. Исследователи изучили анализы крови, взятые у жителей города Киншасы (столица Демократической Республики Конго) в 1959 году. Выяснилось, что именно здесь в 1920-х годах развился ВИЧ-1, который сегодня является причиной эпидемии по всему миру.
«Изучение истории возникновения и распространения вируса, разумеется, никак не может повлиять на настоящую ситуацию и на дальнейшее распространение ВИЧ-инфекции. Тем не менее для нас было важным узнать, как именно 70 миллионов человек по всему миру, половина из которых уже мертвы, заразились ВИЧ-инфекцией», — прокомментировал один из участников исследования, профессор Жак Пепан из Шербрукского университета, Канада.
Как же это произошло? Скорее всего, вирус иммунодефицита человека перешел от обезьян из-за того, что люди принимали их в пищу. Ученые предполагают, что такими «естественными резервуарами» вируса стали именно шимпанзе Pan troglodytes troglodytes. Именно от вируса иммунодефицита обезьян произошел ВИЧ-1 типа М, который и распространился по всему миру среди людей.
Шимпанзе Pan troglodytes troglodytes. Wikimedia Commons
Почему же именно в 1920-е годы появился ВИЧ? Дело в том, что именно в это время город Киншаса (тогда он назывался Леопольдвиль) получил статус столицы. Он стал первым судоходным портом на реке Конго, быстро рос и привлекал тысячи молодых мужчин, которые отправились сюда на заработки. Секс-индустрия помогала им тратить свои деньги. Среди населения вирус быстро распространился, однако долгое время никак себя не проявлял. В то же время Леопольдвиль имел развитую транспортную сеть, а благодаря железной дороге за 20 лет вирус распространился на 1500 километров.
Более того, в 2010 году ученые обнаружили, что в тот же период особенно благоприятную среду для распространения ВИЧ создала вспышка генитальных язв у жителей Африки. В этом же исследовании специалисты предположили, что низкий процент мужчин, прошедших процедуру обрезания, увеличивал риск распространения вируса.
В 1959 году в Конго умер мужчина. Уже после ученые исследовали его образцы крови и историю болезни и предположили, что именно тогда случилась первая смерть от СПИД.
К 1960-м годам болезнь начала распространяться по всему миру. Так, в 1969 году в США несколько работников секс-индустрии страдали от болезни, которая имела симптомы СПИДа. Однако тогда врачи не обратили на это внимания и списали все на редкую форму пневмонии. Симптомы болезни обнаруживались у разных групп населения.
В 1981 году Центр по контролю и профилактике болезней (CDC) сообщил о выявлении у 440 молодых гомосексуалистов в Лос-Анджелесе и Нью-Йорке новой болезни. Умерли около 200 из них.
5 июня 1981 года американский ученый из Центров по контролю над заболеваниями Майкл Готлиб впервые описал новое заболевание, протекающее с глубоким поражением иммунной системы. Проведя тщательные исследования, в 1982 году новой болезни дали название — Aquired Immune Deficience Syndrom (AIDS) — синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД).
Еще через год ученые выяснили, что вирус передается через телесные жидкости, а также смогли создать первый тест на ВИЧ. На основе этого теста стали проверять донорскую кровь, чтобы избежать заражения.
В 1986 году был открыт ВИЧ-2. Исследования показали, что генетически оба варианта находятся достаточно далеко друг от друга.
В 1987 году Всемирная организация здравоохранения учредила Глобальную программу по СПИДу. В этом же году ряд стран начали внедрять в лечение болезни первый противовирусный препарат — азидотимидин.
«Берлинский пациент»
Первым человеком, который смог излечиться от ВИЧ, стал американец Тимоти Рэй Браун. Он болел ВИЧ и лейкемией. Врачи назначили ему курс химиотерапии, а также сделали трансплантацию стволовых клеток CCR5∆32/∆32. Исследование на эту тему опубликовано в журнале Blood.
Особенностью лечения стало то, что донор стволовых клеток имел редкую генетическую мутацию, которая увеличивает сопротивляемость организма к ВИЧ. Эта мутация в гене CCR5 позволяет не допустить прикрепление вируса иммунодефицита человека к клетке организма. Но только около 1% людей имеют эту мутацию, что и является одной из проблем метода.
«Метод не может найти широкого применения в первую очередь потому, что очень трудно в принципе подобрать донора, подходящего для пересадки костного мозга. Надо учитывать не только генетическую невосприимчивость, но и просто совместимость донорских клеток и клеток больного реципиента, которому их пересаживают. Потому и нет широкого применения этого метода», — подчеркнул руководитель Научного центра по профилактике и борьбе со СПИДом ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, академик РАН Вадим Покровский.
Врачи ожидали, что вирус побежден лишь временно. Однако последствия оказались благоприятнее, чем казалось. Трансплантацию сделали в 2007 году и до конца жизни (Тимоти Браун умер после пяти месяцев борьбы с рецидивом лейкемии в 2020 году) медики ни разу не обнаружили у него признаки ВИЧ. Стоит также обратить внимание, что Браун после трансплантации стволовых клеток не принимал терапию от вируса.
«Лондонский пациент»
Адам Кастильехо из Лондона смог излечиться от ВИЧ тем же путем, что и «берлинский пациент». Как и Тимоти Брауну, врачи провели Кастильехо трансплантацию стволовых клеток с мутацией в гене, которая дает защиту от вируса иммунодефицита человека. Как и первый излечившийся, «лондонский пациент» был болен не только ВИЧ, но и раком. Доказательства излечения врачи предоставили в известном научном журнале The Lancet.
«Наши результаты показывают, что успех трансплантации стволовых клеток в качестве лекарства от ВИЧ, о котором впервые сообщили девять лет назад в случае берлинского пациента, можно повторить», — поделился профессор Равиндра Кумар Гупта из Кембриджского университета.
Однако уже тогда стало ясно, что подобное лечение нельзя применять для всех людей, которые больны ВИЧ. Дело в том, что агрессивная терапия предназначена для лечения рака, а не ВИЧ, поэтому сопряжена с большой долей риска. Ее применяют только к «сложным пациентам», так как последствия могут быть крайне негативными, вплоть до летального исхода.
Именно поэтому, несмотря на то что такой тип лечения показывает отличные результаты, врачи не собираются применять его повсеместно. Кроме того, антиретровирусная терапия от ВИЧ достаточно эффективна и отлично подавляет размножение вируса, существенно снижая риски распространения заболевания.
Оба этих исследования могут стать основой для еще одного перспективного способа лечения ВИЧ в будущем — генной терапии.
Стоит обратить внимание, что у обоих пациентов вирус все еще сохранялся в организме. Однако его количество крайне мало, поэтому ВИЧ не мог распространяться и так или иначе влиять на иммунную систему.
«Сан-Паульский пациент»
В 2020 году стало известно, что 36-летний мужчина из Сан-Паулу (Бразилия) прошел медикаментозное лечение и впервые в истории смог победить ВИЧ без трансплантации стволовых клеток. В качестве терапии пациент получал особенно агрессивную терапию антиретровирусных препаратов, а также никотинамид (витамин B3).
«Сан-Паульскому пациенту» диагностировали ВИЧ в 2012 году. Именно тогда он начал принимать стандартную антиретровирусную терапию, которую назначают всем заболевшим. В 2015 году он принял участие в испытаниях новой комбинации лекарств, а спустя еще три года обычной терапии прекратил лечение. Выяснилось, что в его крови отсутствуют какие-либо признаки ВИЧ.
Стоит обратить внимание, что пока что «Сан-Паульский пациент» не считается полностью выздоровевшим. Хотя врачи и надеются на благополучный исход и появление нового, гораздо более щадящего метода лечения, они все еще считают, что возможен рецидив.
Первая излечившаяся женщина
15 февраля газета Wall Street Journal объявила о том, что первая женщина в мире смогла излечиться от ВИЧ. Лечение немного отличалось от терапии «лондонского» и «берлинского» пациента: ей провели трансплантацию стволовых клеток от донора, имевшего мутацию в гене CCR5, а также переливание пуповинной крови.
Эксперты отмечают, что хотя очень малый процент людей имеет мутацию в гене CCR5, в будущем с помощью редактирования генов ученые, возможно, смогут лечить и предотвращать ВИЧ. «С научной точки зрения этот опыт очень важен, поскольку доказывает, что в принципе мы можем подобраться к лечению ВИЧ-инфекции, а возможно, и профилактике путем изменения генетической характеристики клеток человека», — поделился руководитель Научного центра по профилактике и борьбе со СПИДом ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, академик РАН Вадим Покровский.
Девушке поставили диагноз в 2013 году. Это исследование особенно важно. Дело в том, что более половины из 35 миллионов человек, больных ВИЧ по всему миру, — женщины, а в медицинских исследованиях по этой болезни они составляют всего 11%.
«Я словно прирожденный разрушитель зараженных клеток!»
В мире известно еще по крайней мере два случая, когда люди, ранее болевшие ВИЧ, выздоравливали благодаря собственному иммунитету. Это связано с мутацией в гене CCR5. Благодаря нему некоторые люди вообще не заражаются ВИЧ, а другие если и заражаются, то их иммунитет справляется с заболеванием.
Первым человеком, который самостоятельно победил ВИЧ, стала американка Лорин Вилленберг. Она живет с вирусом уже три десятилетия и при этом не принимает антиретровирусную терапию. Доказательства того, что женщина победила вирус, представлены в журнале Annals of Internal Medicine.
«Сотрудники NIH показали мне пленку, снятую под флуоресцентным микроскопом, который показал мои клетки в работе. Мои CD8 нацелились на ВИЧ-инфицированные CD4-клетки быстрее, чем клетки большинства людей, живущих с ВИЧ, что замечательно. Я словно прирожденный разрушитель зараженных клеток!» — отметила она.
В журнале Annals of Internal Medicine сообщается и о втором человеке, который смог победить ВИЧ. Пациентка из Аргентины имела ВИЧ-положительный статус, однако вскоре ученые изучили более 1,5 миллиарда клеток крови и тканей пациентки, но вируса не нашли. Эта девушка не принимала антиретровирусные препараты, которые подавляют репликацию ВИЧ, более восьми лет.
Каковы перспективы?
Несмотря на успешное излечение трех пациентов с помощью пересадки стволовых клеток, этот метод, как мы уже писали выше, не может получить широкого распространения. Дело в том, что это довольно дорогостоящая операция, которой к тому же мешает сложный подбор донора и реципиента.
Сейчас активно ведутся дискуссии на тему вакцины от вируса иммунодефицита человека, но ее создание сопряжено с множеством проблем. Во-первых, главная задача вакцины — стимулировать иммунный ответ. Поэтому при усилении иммунитета усиливается и ВИЧ, который как раз находится в иммунной системе человека. Сам по себе вирус иммунодефицита человека является РНК-вирусом, который считается вирусом-«убийцей».
Несмотря на это, ученые проводят огромное количество исследований, которые направлены на разработку мРНК-вакцин.
«По крайней мере есть профилактические препараты, которые эффективны. Вероятность предотвращения заражения 67%, если принимать их. У нас есть лечение, которое предотвращает передачу вируса у пациентов с вирусной супрессией», — поделилась содиректор клинических исследований ВИЧ в Институте общественного здравоохранения и эпидемиологии Пьера-Луи, исследовательского подразделения Национального института здравоохранения и медицинских исследований Франции INSERM, профессор Кристин Катламой из Университета Сорбонны.
Еще одним перспективным направлением является генетика. Если у некоторых людей есть врожденная сопротивляемость к ВИЧ, обусловленная мутацией в определенном гене, значит, можно изменить геном, сделав человека невосприимчивым к заболеванию. Китайский генетик Хэ Цзянькуй генетически модифицировал несколько человек еще на стадии эмбрионов — это должно было сделать их невосприимчивыми к ВИЧ. Однако из-за этических и законодательных барьеров ученому грозит наказание. Сам генетик подвергся резкой критике из-за того, что пытался изменить ген CCR5, чтобы защитить двух девочек — Лулу и Нану — от заражения ВИЧ (их отец имеет ВИЧ-положительный статус). Девочки уже родились, однако эксперименты пока что приостановлены.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
