Новое исследование проливает свет на продолжительность жизни и расположение клеток, которые ответственны за выработку ВИЧ и предотвращение его искоренения. Понимание динамики клеток может помочь ученым разработать новые способы сокращения их числа с конечной целью лечения ВИЧ-инфекции.
«Когда хронически инфицированные ВИЧ-1 люди получают мощную антиретровирусную терапию, количество вируса в их крови уменьшается», — сказал старший научный сотрудник Лос-Аламосской национальной лаборатории Алан Перельсон. Он и его соавтор Дэвид Д. Хо, доктор медицинских наук, в настоящее время работает в Медицинской школе Колумбийского университета, обнаружили, что «снижение вируса происходило в две отдельные фазы: быстрая первая фаза, за которой следует медленная вторая фаза».
Используя математическую модель вирусной инфекции и лечения, разработанную Перельсоном, команда пришла к выводу, что двухфазное снижение отражает тот факт, что ВИЧ инфицировал две разные клеточные популяции, производящие ВИЧ. Одна популяция произвела большую часть вируса, но прожила всего день или около того. Распад этой популяции согласно модели был ответственен за первую фазу упадка вируса в крови.
Вторая клеточная популяция, которая высвобождала вирус медленнее, прожила несколько недель, производя вирус, и их потеря, согласно модели, была ответственна за вторую фазу распада вируса, наблюдаемую в крови.
Теперь, в новой статье, опубликованной в журнале PNAS на этой неделе, Роберт Силичиано, доктор медицины, из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса и его команда, работающая с Перельсоном и Руем Рибейро из группы теоретической биологии и биофизики в Лос-Аламосской национальной лаборатории, провели поиск для этих гипотетических клеток с разной скоростью распада . Группа Силичиано выделила ВИЧ-инфицированные клетки в крови 17 человек, живущих с ВИЧ, получавших антиретровирусную терапию два раза в месяц в течение первых трех месяцев после начала терапии, а затем каждый месяц в течение года. Они обнаружили, что очень немногие из короткоживущих инфицированных клеток, ответственных за первую фазу распада вируса, циркулировали в крови, что позволяет предположить, что эти клетки, скорее всего, находятся в таких тканях, как лимфатические узлы и селезенка.
Вместо этого они обнаружили в крови клетки с неповрежденным геномом ВИЧ, которые распадались с периодом полураспада около двух недель. Предположительно, это клетки, ответственные за вторую фазу распада вируса, предсказанную Перельсоном и Хо. Примерно через три месяца лечения оставшиеся инфицированные клетки с неповрежденными геномами ВИЧ распадались еще медленнее, теперь их период полураспада составляет около 19 месяцев. Эти клетки могут стать частью латентно-инфицированного клеточного резервуара, который, если терапия прекращена, повторно засевает инфекцию, и вирус становится обнаруживаемым обычно в течение нескольких недель.
