Новая группа лекарств может помочь вылечить пациентов с ВИЧ-инфекцией

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) вызывает гибель клеток иммунной системы у инфицированного человека. Результаты новых исследований, проведенных на клеточных культурах, свидетельствуют о том, что этот процесс можно остановить с помощью экспериментального лекарственного препарата, блокирующего процесс самоуничтожения клеток. Ученые планируют проведение клинических испытаний, направленных на оценку эффективности применения нового лекарственного препарата у ВИЧ-инфицированных пациентов.

Лекарственные препараты, применяемые в настоящее время для лечения пациентов с ВИЧ-инфекцией, воздействуют на ключевые белки, синтезируемые вирусом. Результаты исследований, проведенных на клеточных культурах, недавно опубликованные в журналах Science [1] и Nature [2], показали, что терапевтическое воздействие на белки, содержащиеся в клетках хозяина (а не вируса), может стать альтернативным подходом, позволяющим сохранить иммунную систему ВИЧ-инфицированных пациентов.

В новом исследовании ученые также смогли установить причину, из-за которой у этих пациентов погибают клетки иммунной системы, функцией которых является борьба с инфекционными заболеваниями. Результаты исследования, проведенного еще в 2010 г. [3], показали, что ВИЧ опосредованно уничтожает клетки иммунной системы человека, называемые CD4 клетками, активируя процесс их самоуничтожения. Уорнер Грин (Warner Greene), специалист в области молекулярной вирусологии из Института Вирусологии и Иммунологии Гладстоун в Сан-Франциско (Gladstone Institute of Virology and Immunology, США), участвовавший в новых исследованиях, сравнивает гибель клеток иммунной системы в организме ВИЧ-инфицированных пациентов с самоубийством.

Ранее научная группа под руководством Грина смогла идентифицировать «сенсор», определяющий вирусную ДНК в клетке и активирующий ее ответ на вирус, заключающийся в гибели инфицированной клетки [1]. Они также обнаружили, что большинство случаев «самоубийства» клеток происходит в результате активации процесса, называемого пироптозом. Во время пироптоза гибнущая клетка высвобождает биологически активные вещества, вызывающие мощный воспалительный ответ в окружающих тканях [2]. Ключевым ферментом, участвующим в процессе пироптоза, является фермент каспаза-1. Ранее было проведено клиническое испытание экспериментального ингибитора каспазы-1, производимого компанией Vertex Pharmaceuticals (США), в качестве терапевтического средства для лечения пациентов с эпилепсией. Применение лекарственного препарата VX-765 не помогло пациентам с эпилепсией, но результаты клинического испытания, продолжавшегося шесть недель, свидетельствуют о безопасности его применения у человека.

Грин и его коллеги протестировали препарат VX-765 на культуре ВИЧ-инфицированных клеток, полученных из миндалин и печени человека. Результаты их исследования показали, что препарат блокирует процесс пироптоза, предотвращая гибель CD4 клеток и подавляя развитие воспалительной реакции. Грин надеется, что однажды предложенный терапевтический подход станет альтернативой или важным дополнением к лечению ВИЧ-инфекции антиретровирусными препаратами, которые в настоящее время применяют более 9,7 млн. человек.

По словам Энтони Фауцы (Anthony Fauci), директора Национального Института Аллергии и Инфекционных Заболеваний (National Institute of Allergy and Infectious Diseases, США), поскольку ингибитор каспазы-1 будет воздействовать на белок хозяина, а не на вирус, вероятность развития резистентности ВИЧ к этому препарату минимальна. Однако любой новый метод терапии ВИЧ столкнется с серьезной конкуренцией со стороны более чем 30 антиретровирусных лекарственных препаратов, доступных в настоящее время на фармакологическом рынке. По мнению Фауцы, новое лекарство должно быть очень эффективным терапевтическим средством, чтобы заменить существующие антиретровирусные препараты.

По словам Гари Нейбеля (Gary Nabel), научного директора фармакологической компании Sanofi, понимание того, по какой причине при ВИЧ-инфекции происходит гибель CD4 клеток – важный этап на пути к разработке эффективной терапии этого смертельного заболевания. «Нам нужно понять, в каком случае клетка готова погибнуть, чтобы вирус не инфицировал ее, и как вирус может уклониться от клеточного ответа на инфекцию в виде ее самоубийства», – говорит Нейбел. По мнению ученого, предотвращение гибели клеток иммунной системы в организме ВИЧ-инфицированных пациентов может оказаться неэффективной стратегией терапии ВИЧ. «Гибель клеток может быть защитной реакцией организма, если Т-клетки «предпочитают» погибнуть, но не позволить вирусу размножиться и инфицировать другие клетки», – говорит Нейбел.

По словам Грина, его научная группа искала доказательства активации ВИЧ-инфекции после предотвращения гибели клеток иммунной системы хозяина, но так и не нашла их. «Пироптоз не является способом защиты организма хозяина от развития продуктивного инфекционного процесса. Наоборот, этот процесс способствует прогрессированию клинических симптомов СПИДа», – говорит Грин.

В клетке иммунной системы (окрашена зеленым цветом), инфицированной ВИЧ (окрашен розовым цветом), активируется процесс «самоубийства», называемый пироптозом. (фото: NIBSC/Science Photo Library)

По материалам NatureNews

Оригинальная статья: Nature doi:10.1038/nature.2013.14422

Литература:
1. Monroe, K. M. et al. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1243640 (2013).
2. Doitsh, G. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature12940 (2013).
3. Doitsh, G. et al. Cell 143, 789–801 (2010).