ВИЧ может помочь в лечении рака

Можно ли превратить вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) в биотехнологический инструмент, способный помочь здоровью человека? Команда ученых из лаборатории Architecture et Réactivité de l'ARN при Национальном Центре Научных Исследований (Centre national de la recherche scientifique, CNRS, Франция) доказала, что это возможно. Используя репликативный аппарат ВИЧ, ученые получили специфический мутантный белок, внесение которого в культуру раковых клеток в присутствии противоопухолевого препарата повысило эффективность лечения при более низкой дозировке лекарства – 1/300 от обычной концентрации. Результаты исследования, опубликованные в журнале PLoS Genetics, могут привести к созданию новых методов лечения больных раком и другими заболеваниями.

Вирус иммунодефицита человека, вызывающий заболевание – ВИЧ-инфекцию, последняя стадия которой известна как синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), использует для размножения иммунные клетки человека, внедряя в их геном свой генетический материал. Отличительной чертой ВИЧ является то, что он постоянно мутирует, и, следовательно, при его размножении синтезируется несколько вариантов мутантных вирусных белков. Это позволяет вирусу адаптироваться к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды и обеспечивает его устойчивость к современным противовирусным лекарственным препаратам.

Ученые решили использовать особенность размножения ВИЧ в терапевтических целях и перенаправить свойства вируса в полезное «русло».

Сначала ученые искусственно модифицировали геном ВИЧ, встроив в него человеческий ген, кодирующий фермент дезоксицитидин киназу (deoxycytidine kinase, dCK), который активирует противоопухолевые препараты (2). В течение нескольких лет специалисты разрабатывали более эффективный вариант этого фермента. Исследовательская команда из CNRS благодаря постоянному мутированию ВИЧ во время размножения собрала «библиотеку» из приблизительно 80 мутантных белков dCK и затем тестировала их на опухолевых клетках в присутствии противоракового препарата. В результате был выявлен мутантный вариант фермента dCK, применение которого совместно с противоопухолевым препаратом оказалось более эффективным, чем применение белка «дикого типа». В сочетании с новым белком противоопухолевые препараты проявили ту же эффективность, но при меньшей дозировке – 1/300 от обычной концентрации лекарства. Снижение дозы противораковых препаратов позволит устранить проблемы, вызванные действием их токсичных компонентов на организм больного, а также снизит количество и степень выраженности побочных эффектов и повысит эффективность лечения.

Достоинством нового исследования является тот факт, что мутантные белки были протестированы непосредственно на клеточной культуре. Следующим этапом станет проведение доклинических исследований полученного варианта фермента dCK на животных. Вероятно, новый экспериментальный метод, основанный на использовании опасного для жизни вируса, сможет найти свое место в клинической практике при лечении больных различными заболеваниями.

По материалам Centre national de la recherche scientifique (CNRS)

Оригинальная статья:
Paola Rossolillo, Flore Winter, Etienne Simon-Loriere, Sarah Gallois-Montbrun, Matteo Negroni. Retrovolution: HIV–Driven Evolution of Cellular Genes and Improvement of Anticancer Drug Activation. PLoS Genetics, 2012; 8 (8): e1002904 DOI: 10.1371/journal.pgen.1002904