Архивы: Изобретения

В журнале Nature вышла статья о том, что ученым удалось во второй раз вылечить ВИЧ-инфекцию у человека. Под словом «вылечить» подразумевается отсутствие РНК ВИЧ в крови пациента: то есть ему не нужно принимать никаких препаратов, чтобы сдерживать вирус. А под словом «во второй раз» подразумевается, что первый случай излечения – не был уникальной случайностью (и тем более чудом), и этот результат можно повторить.

«Лаба» решила разобраться, насколько близко современная наука подошла к тотальной победе над ВИЧ/СПИДом.

1. Кто же эти счастливчики, которых вылечили от ВИЧ?

Тот, кого вылечили в марте, попросил сохранить анонимность, поэтому на данный момент все называют его просто «Лондонский пациент». Первым человеком, у которого вылечили ВИЧ, был «Берлинский пациент» Тимоти Рэй Браун. Врачи объявили о его исцелении 10 лет назад.

Существует еще и третий, «Дюссельдорфский пациент», который уже более 3 месяцев живет без антиретровирусной терапии. О полном исцелении этого человека врачи пока утверждать не берутся, – потому что прошло еще слишком мало времени.

В этом гайде мы разберем все три случая подробно.

2. Так что значит «полное исцеление от ВИЧ»?

Попадая в кровь, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) стремится проникнуть в лимфоциты (подробнее об этих процессах читайте в нашем большом гайде здесь). Для того чтобы это сделать, ему необходимо связаться с белковыми рецепторами на поверхности лимфоцита.

В этом процессе важную роль играет ген CCR5, который синтезирует белок-рецептор. Если свойства этого белка меняются, то ВИЧ не сможет попасть в клетку.

Ученым известна природная мутация CCR5 delta 32. Если говорить точнее, то это подвид мутации, который называется делецией. При ней в гене-мутанте отсутствует некоторые участки. Мутация приводит к нарушению синтеза белка CCR5 и либо сильно тормозит развитие ВИЧ в организме человека, при гетерозиготном наследовании мутации (когда носитель гена только один из родителей), либо делает человека практически неуязвимым для вируса, в случае гомозиготного наследования мутации (носители гена – мать и отец одновременно).

3. Получается, ВИЧ можно вылечить с помощью генетической мутации? Как так?

Во всех трех случаях исцеления от ВИЧ речь идет фактически о побочном эффекте от сложной процедуры, применяемой при заболеваниях крови – трансплантации костного мозга (часто это происходит при лечении разновидностей рака). Если донор будет с мутацией CCR5 delta 32, то этот ген можно передать пациенту и таким образом сделать его невосприимчивым к вирусу.

В настоящее время чаще всего используют не пересадку самого костного мозга, а трансплантацию стволовых клеток периферической крови – с тем же эффектом.

Найти донора для данной процедуры сложно: группа крови здесь не имеет никакого значения, главное, – это тканевая совместимость.

После того как донор найден, врачи переходят к кондиционированию пациента. Эта процедура включает в себя химиотерапию и облучение всего тела человека. Цель кондиционирования – уничтожить костный мозг пациента, который вырабатывает злокачественные клетки крови, а также подавить его иммунитет и снизить риск отторжения донорских клеток. Дело в том, что подобрать на 100% совместимого донора невозможно, и пересаженные клетки производят лимфоциты, воспринимающие «родные» клетки реципиента как враждебные. Этот эффект нужно подавить.

После кондиционирования пациенту внутривенно вводят суспензию гемопоэтических стволовых клеток, которые постепенно заселяют его костный мозг и восстанавливают нормальное кроветворение. Только новые CCR5-рецепторы кодируются уже другим, донорским геном – «мутантом» CCR5 delta 32. А он, как мы знаем из пункта 2 этого гайда, защищает от ВИЧ. В итоге пациент излечивается!

4. Расскажите о «Берлинском пациенте». Он здоров уже 10 лет?

Да, причем до этого он долго и тяжело боролся с ВИЧ и раком одновременно. Это мрачное сочетание ему и помогло.

Пациента зовут Тимоти Рэй Браун. Когда у него диагностировали рак – острый миелоидный лейкоз, – американцу было 40 лет. За 10 лет до этого у него обнаружили ВИЧ. К моменту диагностики рака Браун уже более четырех лет принимал антиретровирусную терапию. Она позволяет сдерживать вирус в крови и жить нормально.

Первоначальное лечение острого миелоидного лейкоза состояло из двух курсов индукционной химиотерапии (она нацелена на выведение больного в ремиссию) и одного курса консолидационной химиотерапии (она должна закрепить ремиссию и провести профилактику рецидивов).

В течение первого индукционного курса у Брауна развились тяжелые печеночные токсические эффекты и почечная недостаточность. Так что антиретровирусную терапию ВИЧ пришлось отменить. Это привело к росту вирусной нагрузки до 6.9×106 копий на миллилитр крови.

После первой химиотерапии Браун вновь начал принимать препараты от ВИЧ и уже через три месяца снизил присутствие вируса в крови до минимальных значений. Но через семь месяцев произошел рецидив лейкоза, так что пациенту пересадили стволовые клетки периферической крови.

Острый миелоидный лейкоз вернулся через 332 дня после первой трансплантации. В связи с этим был проведен еще один курс терапии, облучение всего тела и вторая трансплантация. Вторая трансплантация привела к полной ремиссии рака. Берлинский пациент уже более 10 лет не принимает антиретровирусную терапию и в его крови не обнаруживается РНК ВИЧ.

5. А что мы знаем о Лондонском пациенте?

Мы не знаем его имени. Зато знаем, что ВИЧ-инфекцию у него нашли в 2003 году. Пациент использовал антиретровирусную терапию с 2012 года и таким образом удерживал вирус в крови на неопределяемом уровне.

Но в 2012 году ему тоже диагностировали рак – Ходжкинскую лимфому. В 2016-м дополнительно к химиотерапии пациенту пересадили стволовые клетки периферической крови (они, как и в случае Берлинского пациента, содержали мутировавшую версию гена CCR5 delta 32).

Пациент оставался на антиретровирусной терапии в течение 16 месяцев после трансплантации. Врачи решили приостановить прием препаратов против ВИЧ, чтобы проверить, действительно ли донорский CCR5 delta 32 прижился и работает. Оказалось, пациент действительно получил «иммунитет» от ВИЧ.

На данный момент уже в течение 18 месяцев в крови у Лондонского пациента не обнаруживается РНК ВИЧ.

6. Говорят, есть еще Дюссельдорфский пациент. Он тоже вылечился?

Врачи не уверены. Речь о 49-летнем человеке с ВИЧ (имя его тоже неизвестно). Он перенес пересадку стволовых клеток периферической крови в феврале 2013 года после достижения полной ремиссии острого миелоидного лейкоза. Пациент принимал антиретровирусную терапию до 18 ноября 2018 года, когда по решению пациента и врачей ее прием был прекращен.

На данный момент в крови пациента на протяжении 3 месяцев не определяется РНК ВИЧ. Поскольку срок небольшой, громких заявлений врачебная группа Дюссельдорфского пациента пока не делает.

7. Вы хотите сказать, больные раком и ВИЧ могут излечиться и от того, и от другого?

Очевидно, шансы есть, и эту схему лечения можно успешно применять. Случаи Лондонского и Дюссельдорфского пациента наконец-то доказали, что Берлинский пациент выздоровел не случайно. Добиться ремиссии ВИЧ-инфекции даже при проведении трансплантации костного мозга без предварительного полного облучения организма и с применением облегченной химиотерапии возможно. И это отличная новость для пациентов с ВИЧ и онкологическими заболеваниями крови.

8. А можно вылечиться от ВИЧ, если у больного нет рака крови?

Говорить о том, что в ближайшее время от ВИЧ можно будет излечить любого, – очень рано.

Процедура пересадки костного мозга дорогая, сложная и несет в себе много рисков для пациента. Самое худшее, что может случиться, – это гибель от кондиционирования и конфликта «родных» клеток с клетками донора. Не говоря уже о том, что необходимо найти не просто совместимого донора, а совместимого донора с мутацией CCR5 delta 32.

На данный момент лечение (точнее, подавление) ВИЧ антиретровирусными препаратами намного безопаснее и позволяет жить ВИЧ-положительным людям столько же, сколько и здоровым.

Так или иначе, изучение случаев длительной ремиссии ВИЧ-инфекции после трансплантации костного мозга позволит ученым вплотную приступить к разработке генной терапии, которая в перспективе станет лекарством от этого вируса. Главное, найти безопасный способ модифицировать клетки таким образом, чтобы собственные лимфоциты человека получили чужую мутацию гена CCR5 delta 32.

©

Если бы наши глаза были способны улавливать инфракрасное излучение, мы бы могли легко различать любые предметы в темноте. Дело в том, что инфракрасный свет исходит практически ото всех окружающих нас объектов, но их волны настолько длинные, что фоторецепторы глаз млекопитающих попросту не могут их уловить. Исследователи из Медицинской школы Университета Массачусетса разработали наночастицы, которые могут служить крошечными датчиками для улавливания инфракрасных лучей и наделить людей и животных ночным зрением.

Попадая на глаза, эти наночастицы в виде капель доставляются в фоторецепторы сетчатки и крепятся к ним. Будучи на клетках сетчатки, наночастицы захватывают длинные инфракрасные лучи и излучают короткие волны в видимом диапазоне. Эти волны поглощаются фоторецепторами, которые отправляют в мозг такие сигналы, какими бы они были если бы на сетчатку попадал видимый свет.

Эффективность наночастиц была проверена в ходе эксперимента с мышами. Получив дозу наночастиц, фоторецепторы глаз мышей начали укорачивать инфракрасные волны длиной 980 нм до 535 нм. При этом инфракрасный свет обретал зеленый оттенок. Благодаря такому эффекту, лабораторные мыши смогли безо всяких проблем пройти лабиринт с препятствиями в полной темноте и даже при хорошем освещении.

Единственным побочным эффектом было помутнение роговицы глаза, но оно прошло примерно через неделю. Само умение видеть в темноте сохранялось на протяжении десяти недель.

Считается, что новая разработка будет использована в ходе создания новых военных технологий. Несомненно, ей найдется применение и в медицине — получив новые знания, ученые надеются найти действенный способ лечения дальтонизма.

©