Новое открытие исследователей из медицинского центра Нью-Йоркского университета в Лангоне и их коллег раскрывает механизм, с помощью которого иммунная система пытается остановить распространение ВИЧ. Использование этого механизма может открыть новые пути для терапевтических исследований, направленных на замедление прогрессирования вируса до СПИДа. Исследование появилось в Интернете перед публикацией в Nature Immunology.

"Многие исследования вирусов, особенно ВИЧ, направлены на то, чтобы попытаться понять, каковы механизмы сопротивляемости организма, а затем понять, как вирус обошел эти механизмы", - сказал один из ведущих исследователей Натаниэль Р. Ландау, доктор философии, профессор микробиологии в университете Джоан и Джоэла Смайлоу.Исследовательский центр медицинской школы Нью-Йоркского университета.

Исследование было сосредоточено на белке под названием SAMHD1. Недавние исследования показали, что иммунные клетки, называемые дендритными клетками, содержащие белок, устойчивы к заражению ВИЧ. С момента открытия ученые пытались понять, как SAMHD1 работает для защиты этих клеток, в надежде, что наука может найти способ синтетически применить эту защиту к другим клеткам.

Доктор Ландау и его команда теперь могут дать ответ:

Когда вирус, такой как ВИЧ, заражает клетку, он захватывает молекулярный материал клетки для репликации. Этот молекулярный материал находится в форме дезоксинуклеотидтрифосфатов (dNTP), которые являются строительными блоками для ДНК. Как только вирус размножается, полученная молекула ДНК содержит все гены вируса и инструктирует клетку вырабатывать больше вируса.

Исследователи хотели понять, как клетки, содержащие белок SAMHD1, защищены от такого захвата. Они обнаружили, что SAMHD1 защищает клетку от вирусов, разрушая пул dNTP, оставляя вирус без каких-либо строительных блоков для создания его генетической информации - процесс, который исследователи называют истощением пула нуклеотидов. "SAMHD1, по сути, истощает вирус", - сказал доктор Ландау. "Вирус проникает в клетку, а затем ничего не происходит. Ему не из чего строить и воспроизводить, поэтому ДНК не создается".

В результате наиболее распространенная форма ВИЧ нелегко заражает эти клетки. Вместо этого вирус эволюционировал для репликации в основном в клетках другого типа, называемых CD4 T-клетками, которые не содержат SAMHD1 и, следовательно, имеют здоровый пул dNTP. Доктор Ландау объяснил, что вирус эволюционировал таким образом, что он может намеренно избегать попыток заразить иммунные клетки SAMHD1чтобы избежать предупреждения большей иммунной системы активировать различные противовирусные механизмы для атаки вируса. Вирусы, которые связаны с ВИЧ, такие как ВИЧ-2 и SIV, выработали белок, называемый вирусным белком X (VPX), который непосредственно атакует SAMHD1. Это позволяет вирусу поражать дендритные клетки, важный тип иммунных клеток.

"Вирусы удивительно ловко обходят нашу иммунную защиту", - сказал доктор Ландау. "Они могут быстро эволюционировать и разработали способы обойти системы, которые у нас есть, чтобы защитить нас. Это своего рода эволюционная война, и вирусы, к сожалению, обычно побеждают. Мы хотим понять, как сражается враг, чтобы в конце концов перехитрить его ".

Понимание механизма, с помощью которого SAMHD1 обеспечивает защиту клеток, может дать новую идею о том, как остановить или замедлить способность вируса распространяться, объяснил доктор Ландау. Потенциальные будущие исследовательские усилия, например, могут быть направлены на поиск способа увеличить количество SAMHD1 в клетках, где его нет, или уменьшить количество dNTP в клетках, уязвимых к инфекции.

"За последние несколько лет был выявлен ряд таких механизмов естественной резистентности, особенно к ВИЧ, но некоторые из них потенциально применимы и к другим вирусам", - сказал он. "Это очень интересное время в исследованиях ВИЧ. Многие секреты вируса раскрываются с помощью молекулярной биологии, и мы узнаем огромное количество о том, как работает наша иммунная система, изучая ВИЧ".