Двойной удар по ВИЧ

Синтетическая молекула состоит из двух различных частей РНК: небольшой интерферирующей РНК (инРНК), необходимой молекуле для внедрения в инфицированные клетки и для блокирования экспрессии двух генов, участвующих в размножении ВИЧ (tat и rev), и небольшой РНК, называемой аптамером, которая крепко сцепляется с белком вирусного капсида gp120, расположенном на поверхности ВИЧ и ВИЧ-инфицированных клеток. Аптамер играет двойную роль: несет инРНК в инфицированные клетки и нейтрализует вирус, присутствующий в крови.

Один из авторов статьи, молекулярный биолог из Исследовательского Института Бекмена (Beckman Research Institute, США) Джон Росси (John Rossi) характеризует созданную молекулу как «умную бомбу».

Сама искусственная гибридная РНК была создана в ходе более ранних исследований[2], однако в данной работе эта молекула впервые была протестирована на животных. Для того чтобы оценить ее воздействие, ученые проводили эксперименты на генетически модифицированных мышах, у которых при инфекции ВИЧ развивается синдром иммунодефицита. Результаты исследования показали, что при введении в организм мышей гибридной РНК или только аптамера в крови животных значительно снижалась концентрация циркулирующего в крови вируса. Однако воздействие целой гибридной РНК было более эффективным, а полученный результат сохранялся на неделю дольше, чем при применении только аптамера.

«Применение гибридной молекулы может быть эффективно как при автономной терапии инфицированных ВИЧ, так и при комбинированном применении с другими лекарственными препаратами. В связи с тем, что противовирусный эффект РНК продолжается приблизительно неделю, пациентам нужно будет проводить регулярные инъекции», - рассказывает Росси.


Искусственная гибридная РНК останавливает развитие синдрома иммунодефицита, вызванного ВИЧ, у генетически модифицированных мышей (Фото Mariya Bibikova / iStockphoto).

«Дизайн искусственной молекулы великолепен. Но я не окончательно уверен в том, что именно инРНК оказывает основное терапевтическое действие. Применение гибридной РНК значимо блокирует воздействие ВИЧ, но похоже, что именно аптамер, а не инРНК, ингибирует вирус. В своих экспериментах я не наблюдал двойного воздействия комбинации аптамера и инРНК», - говорит ретровиролог из Университета Амстердама (University of Amsterdam) Бен Беркхоут (Ben Berkhout).

Результаты исследования показали, что у мышей, которым вводили гибридную РНК, инРНК была впоследствии выявлена в белых клетках крови (лимфоцитах), что свидетельствует об эффективности применения молекулы. Результаты измерения в лимфоцитах экспрессии вирусных генов tat и rev, которые были мишенью инРНК, показали, что после лечения экспрессия этих генов снизилась на 75–90%. Ученые также наблюдали, что инРНК разрезает гены tat и rev в нужных участках, что является показателем правильной работы молекулы.

«Не смотря на то, что результаты исследования указывают на наличие незначительной активности инРНК в лимфоцитах мышей, это не доказывает, что активность инРНК повышается в большинстве лимфоцитов. Вопрос заключается в том, насколько эффективно инРНК усваивается и используется организмом», - утверждает молекулярный биолог из Массачусетского Технологического Института (Massachusetts Institute of Technology) Филип Шарп (Phillip Sharp).

Гибридная РНК не убивает инфицированные клетки, поэтому ее применение не может вылечить больных ВИЧ, а лишь сдержать развитие заболевания. «Мы планируем использовать гибридную молекулу для доставки в организм инРНК, способной убивать инфицированные клетки. Для излечения необходимо полностью очистить организм больного от популяции инфицированных вирусом клеток», - говорит Росси.

По материалам:
NatureNews

Литература:
1. Neff, C. et al. Sci. Transl. Med. 3, 66ra6 (2011).
2. Zhou, J. et al. Nucleic Acids Res. 37, 3094-3109 (2009).