Один из самых распространенных страхов современности – неизлечимо заболеть. Причем в одинаковой степени ему подвержены и жители стран третьего мира, и представители «золотого миллиарда» – перед болезнью все равны. И бедняка, и богача она заставит круто изменить образ жизни, превратит в социального изгоя и в конце концов приведет к мучительной смерти.
В списке неизлечимых заболеваний, грозящих летальным исходом, на одной из первых позиций стоит СПИД. Этот недуг, пусть и не смертельный сам по себе, уничтожает иммунитет человека, открывая путь другим инфекциям. Больше трех десятков лет такой диагноз звучал как приговор. Однако теперь для больных забрезжил луч надежды – в конце 2017 года СМИ растиражировали заявления сразу нескольких лабораторий о том, что СПИД побежден.
Так ли это? И действительно ли страшное заболевание в ближайшее время покинет список неизлечимых?
История вопроса
В 1981 году в США зарегистрированы 5 случаев заболевания пневмоцистной пневмонией, легочным грибковым заболеванием, которому, как правило, не подвержены люди с нормально работающим иммунитетом. Тогда же выявлены целых 28 больных, страдающих саркомой Капоши, что тоже было необычно: до сих пор она относительно часто поражала только мужчин средиземноморского происхождения или выходцев из экваториальной Африки. Единственным фактором, объединяющим все случаи, стала гомосексуальность или наркозависимость пациентов. Именно поэтому, когда двумя годами позже ученые во французском Институте Пастера и в американском Национальном институте рака независимо друг от друга открыли один и тот же ретровирус, наличие которого открывало путь этим заболеваниям, его связали с нетрадиционной ориентацией и наркоманией. Пожалуй, это стало основной причиной быстрого распространения инфекции. Только в 1985-м, когда она уже вышла за пределы американского материка, были изучены способы передачи ВИЧ – вируса иммунодефицита человека. И хотя информация начала распространяться среди людей, было поздно – число заразившихся все росло. Ведь общественное мнение, которое непросто переломить, утверждало, что «правильный» образ жизни гарантирует безопасность. Быстрому распространению способствовал и долгий инкубационный период заболевания: не проявляясь годами и не беспокоя носителя, вирус ураганным темпом передавался от человека к человеку.
В 1987-м появился «Зидовудин» – первый препарат, способный контролировать течение болезни. Это позволило продлить жизнь зараженных и отсрочить переход заболевания в активную фазу. Однако панацеей он не стал из-за весьма относительной эффективности и высокой цены. Инфекция по-прежнему убивала, а число больных росло. К тому времени СПИД уже получил неофициальное прозвище «чума ХХ века».
С тех пор ситуация мало изменилась. Да, ученые обнаружили источники заболевания, всесторонне исследовали вирус и выявили несколько его разновидностей – сегодня можно сказать, что мы знаем о ВИЧ практически все. Кроме единственной малости: как от него лечить. Правда, периодически то тут, то там раздавались сенсационные заявления о том, что кого-то удалось исцелить. Однако если это и подтверждалось, повторить свое достижение еще раз не мог ни один врач.
Первым официально зарегистрированным случаем излечения от СПИДа в 2011 году стала чудесная история американца Тимоти Рэя Брауна, известного широкой публике как Берлинский пациент (страшный диагноз ему поставили в Берлине). Впрочем, даже врачи, которым принадлежит честь этого исцеления, признали, что помог скорее случай, нежели их усилия. Уж слишком уникальна оказалась история Тимоти.
Помимо ВИЧ, молодой человек страдал лейкемией, из-за чего ему потребовалась пересадка костного мозга. И из 60 доноров, подходящих по всем показателям и готовых помочь Тимоти, врачи выбрали именно того, в генах которого была мутация CCR5delta32, обеспечивающая невосприимчивость к ВИЧ. Таких людей в мире совсем немного – эта мутация зародилась на севере Европы, но не получила широкого распространения. Так что Берлинскому пациенту просто повезло. Так или иначе, даже через несколько лет после прекращения антиретровирусного лечения в его организме не обнаруживался вирус иммунодефицита.
Тремя годами позже подобная история повторилась, причем дважды за раз – от ВИЧ были вылечены пациенты, у которых на фоне иммунодефицита развилась лимфома Ходжкина, также требующая пересадки костного мозга. И снова в их клетках перестали обнаруживать страшный вирус.
Этот случай дал медикам основание рассматривать подобную операцию как средство излечения от СПИДа. Однако они не спешили праздновать победу – три случая успеха на фоне десятков неудач не слишком обнадеживали. К тому же пересадка костного мозга сама по себе смертельно опасна.
Вообще за все время изучения заболевания об исцелении заявляли с десяток раз, причем порой истории звучали совсем уж фантастически. Однако лишь эти три случая считаются доказанными – остальные ученые не признали достоверными.
Сильный противник
Как же вышло, что поиски эффективного лекарства от СПИДа учеными всего мира не завершились за почти 4 десятка лет? Дело в том, что в этом случае им попался очень сильный противник.
Если объяснять просто, лечение большинства инфекций во многом заключается в том, чтобы снять симптомы и помочь собственному иммунитету организма подавить вирусного или бактериального агрессора. Здесь это не выходит: ведь именно, клетки иммунной системы, Т-лимфоциты, становятся первыми жертвами ВИЧ. Он проникает в них, обманывая клеточные мембраны, встраивается в цепочки ДНК и разрушает их. В тяжелых случаях число Т-лимфоцитов снижается на порядки, и организм просто не может справиться с инфекциями, которым иммунодефицит открывает дорогу.
Но это еще только начало. Следом за Т-лимфоцитами вирус поражает клетки практически всех органов, начиная от легких и кишечника, печени и почек, и заканчивая нервной системой. Особенно часто и сильно страдают клетки кишечника, легких, костного мозга. В результате инфекции – скрыты и явные – начинают разрушать дыхательную и пищеварительную системы, а кроветворные органы перестают вырабатывать новые лимфоциты. Те же, что все-таки образуются, неэффективны и определенным образом запрограммированы на скорую гибель и разрушение.
Еще один фактор, осложняющий лечение – способность вируса меняться. Подвергнувшись заражению, организм не сдается без боя: по словам специалистов, через 3 – 4 года после заражения иммунная система многих больных начинает пытаться бороться, вырабатывая антитела широкого профиля, которые могут нейтрализовать один или даже несколько штаммов вируса. Однако к тому моменту он успевает изменить форму и иммунная реакция оказывается неэффективной, как и многие формы лечения.
Когда же ВИЧ переходит в конечную стадию, СПИД, к поражению самим заболеванием добавляются разнообразные инфекции – вирусные, бактериальные, грибковые, протозойные. Значительная часть из них – так называемые оппортунистические (как раз к таким относится пневмоцистная пневмония). Это значит, что их возбудители присутствуют у большинства людей, но для здорового организма не являются угрозой. Следовательно, они не достаточно изучены, а методы их лечения не отработаны. К этому добавляются опухолевые заболевания, в частности саркома Капоши.
Что же в итоге? Требования к лекарству от ВИЧ чрезвычайно высоки. Во-первых, оно, как и вирус, должно воздействовать системно, то есть на весь организм. Во-вторых, поскольку на собственный иммунитет больного рассчитывать не приходится, оно само по себе должно эффективно уничтожать вирус, внедрившийся в клетки. В-третьих, попутно следует бороться и с сопутствующими инфекциями – ведь в конечном счете убивают именно они. И при этом важно, чтобы лекарство было относительно безопасным – ведь организм больного и так ослаблен и слишком агрессивное лечение само по себе может привести к смерти. К слову, именно этот фактор стал решающим в отказе от дальнейших попыток лечения ВИЧ путем пересадки костного мозга. Более того, необходимо, чтобы препарат был достаточно дешев, чтобы стать доступным любому.
Но если все настолько сложно, возможно ли вообще создать подобное лекарство? Это весьма непростая задача, но современные исследования дают нам надежду на то, что эффективные способы победить СПИД станут доступны больным уже в самое ближайшее время.
По всем фронтам
Сегодня наука идет вперед буквально семимильными шагами. И исследования, связанные с ВИЧ, не исключение. По всему миру ученые ищут пути исцеления в самых разных областях медицины и биологии. И в конце прошлого года некоторые из них практически одновременно объявили, что находятся на пороге успеха.
Одна из областей науки, в которой ищут решение проблемы ВИЧ, – генетика. Несколько лабораторий независимо друг от друга пытаются изменить ДНК человека так, чтобы сделать его невосприимчивым к вирусу.
Так, группа ученых из Университета Пенсильвании в Филадельфии, США, заявила о том, что им удалось генетически модифицировать иммунные клетки – Т-лимфоциты – так, чтобы они не пропускали внутрь вирус иммунодефицита. Более того, молекулярные биологи смогли научить их распознавать ВИЧ – теперь они вырабатывают особые антитела, способные присоединяться к вирусу и делать его видимым для иммунных клеток, после чего они легко его уничтожают. Правда, пока эксперименты проводились только на мышах, но их результаты весьма обнадеживают, и исследователи уже готовы перейти к работе с пациентами-людьми. Один из ученых, участвующих в разработке этого метода, Джеймс Райли, говорит: «Мы впервые показали, что трансгенные Т-клетки могут защищать организм животных от повторного возвращения инфекции после того, как будет прекращен прием антиретровирусных препаратов. Наш следующий шаг – перенос этой методики борьбы с ВИЧ из лаборатории в клиническую практику».
Правда, этот метод – всего лишь полумера. Сами исследователи признают, что модифицированные Т-лимфоциты эффективнее всего работают в самом начале болезни – в иных случаях они могут снизить концентрацию вируса в организме и поддержать иммунную систему, однако пока не способны полностью уничтожить ВИЧ в организме. Впрочем, это в любом случае успех – подобная терапия удерживает концентрацию вируса на минимальном уровне.
Схожих результатов добились и вирусологи из международной группы по исследованию ВИЧ. Хотя их изобретение гораздо ближе к классическому понятию «вакцина». Ученым удалось создать искусственное антитело, способное подавлять развитие вируса. В отличие от пенсильванского исследования, это уже находится на стадии эксперимента на людях-добровольцах. И первая же серия опытов показала отличный результат. В течение 2 месяцев после введения антитела концентрация вируса в организме больных держалась на предельно низком уровне. «Эти антитела особенны тем, что они нейтрализуют свыше 80% всех штаммов вируса и в целом являются очень активными. По сравнению с традиционной антиретровирусной терапией, у наших антител есть еще один плюс – они взаимодействуют с иммунными клетками пациента, что еще больше помогает нейтрализовать ВИЧ», – рассказывает Марина Каски из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, США.
Этот метод, увы, тоже не идеален – он показывает наилучшие результаты, когда заражение произошло совсем недавно и вирус не успел поразить весь организм. К тому же со временем ВИЧ привыкает к воздействию лекарства и эффективность лечения падает. Однако исследования не закончены – сейчас ученые ищут способы улучшить работу антитела.
Сходным путем пошли и ученые из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний США в Бетесде. Недавно руководитель группы исследователей Марк Коннорс заявил, что в крови одного их пациентов найдено антитело, способное находить слабые места в оболочке 96% известных штаммов вируса. Оно позволило ему достаточно эффективно сопротивляться инфекции – этот человек, даже не принимая антиретровирусных препаратов, прожил с ВИЧ 21 год, и болезнь практически не проявлялась. Осталось лишь разработать эффективную методику введения его другим пациентам.
Пока одни ученые ищут панацею в человеческом теле, другие пытаются «испортить» сам вирус. Не так давно в Школе медицины Университета Темпл, США, был открыт способ изменить геном ВИЧ таким образом, чтобы он покидал зараженные клетки и не мог проникать в новые. Для этого особый белок cas9, с которым взаимодействует с Т-лимфоцитами, обучают распознавать ВИЧ, а затем модифицируют, настраивая на изменение генома вируса и удаление его из клеток. К проверке этого механизма были привлечены независимые эксперты их Британии, которые установили, что он достаточно эффективен. Автор исследования Камель Халили заявляет: «Тот факт, что мы смогли впервые полностью устранить сегменты вирусного генома в лаборатории, говорит о том, что мы в состоянии сделать это и в человеческом теле». По прогнозам исследователей, клинические испытания на людях могут начаться уже в течение трех лет.
Сегодня мало кто из серьезных ученых ищет путь наугад. Методы, предлагаемые для лечения СПИДа, зачастую уже апробированы в других областях медицины. В частности, обучение иммунных клеток распознавать вирус иммунодефицита происходит таким же образом, каким ранее их научили определять и уничтожать клетки некоторых форм рака. Подобные исследования велись с 70-х годов прошлого века и показали превосходные результаты в онкологии. Похожие методики уже разработаны и для борьбы с псориазом и даже рассеянным склерозом. Так что иммунологам и вирусологам остается только воспользоваться опытом старших коллег.
Однако так же верно и обратное: каждый новый способ лечения СПИДа дарит надежду на исцеление и от других серьезных недугов – ведь вполне возможно, найдутся способы применить его в самых разных случаях.
Для лучшего понимания механизмов действия вируса и способов противодействия ему ученые исследуют не только сам ВИЧ, но и его ближайшего родственника и самого вероятного предка – ВИО, вирус иммунодефицита обезьян. И эта работа приносит удивительные результаты.
В октябре прошлого года группа Афтаба Ансари из Университета Эмори в Атланте, США, смогла подавить обезьянью разновидность вируса с помощью лекарства от язв толстой кишки и болезни Крона – антитела anti-a4b7. Клинические испытания показали, что оно препятствует проникновению Т-лимфоцитов в толстый кишечник, где они вызывают аутоиммунную реакцию. В случае же, если Т-лимфоциты переносят ВИО, антитело предотвращает попадание вируса в один из ключевых для развития болезни органов. И это, вкупе с приемом антиретровирусых препаратов, замедляет распространение инфекции и, следовательно, позволяет организму эффективнее ей противодействовать.
Для изучения этого феномена ученые заразили ВИО несколько макак-резусов и через некоторое время начали лечение. В результате вирус не исчез из организма животных, но стал достаточно инертным, чтобы их иммунная система смогла восстановиться практически полностью. И даже после прекращения приема лекарств уровень вируса у обезьян оставался стабильно низким. «То, почему это работает, я, кажется, понял еще много лет назад – в прошлом мы хотели заставить Т-клетки каким-то образом не проникать в кишечник и тем самым защитить себя от заражения во время острой фазы инфекции. С другой стороны, совершенно не понятно, как это работает при развитии хронической инфекции. Со стороны это выглядит так, как будто антитело помогает иммунной системе полностью перестроить и восстановить себя», – сказал Ансари в одном из интервью.
Успех настолько впечатлил Национальный институт здоровья США, что группе Ансари дали разрешение на проведение клинических испытаний этой методики на людях-добровольцах из числа тех, кто по какой-то причине временно прекратил прием противовирусных препаратов. Исследование должно показать, сможет ли она настолько же эффективно замедлить распространение ВИЧ и нейтрализовать его воздействие. До окончательного вердикта еще далеко, но по прогнозам специалистов шансы на успех очень велики.
Такая ситуация – когда способ лечения одной болезни оказывается эффективным и для другой – совсем не редкость. Так, за последние годы несколько лекарств от различных форм рака помогают и в борьбе с ВИЧ.
Недавно в журнале Annals of Oncology были опубликованы результаты исследования группы французских онкологов. В 2015 году у 51-летнего пациента, уже 20 лет ВИЧ-положительного, диагностировали рак легких. После операции и курса химиотерапии он, казалось, пошел на поправку, однако через год случился рецидив. И больному начали давать новейший препарат «Ниволумаб». За месяц пациент получил 31 инъекцию – и результаты оказались поразительны. Концентрация вируса снизилась настолько, что в первые несколько дней он вовсе не обнаруживался в анализах. Правда, потом она начала расти, однако вместе с тем количество и активность Т-лимфоцитов также значительно повысились – именно так проявляется иммунный ответ организма на инфекцию. К 120-му дню лечения, по словам авторов статьи, «источник ВИЧ-инфицированных клеток показал резкое и постоянное сокращение».
Эксперименты на мышах и обезьянах – уже давно не новость. Однако в поиске лекарства от СПИДа ученые обратили внимание на животных, которых нечасто привлекают к подобным исследованиям, – на коров. Впрочем, причины интереса к ним легко объяснить. Их иммунитет весьма эффективен, и немудрено: питаясь травой, которая буквально покрыта разнообразными микроорганизмами, они непрерывно борются с множеством возбудителей инфекций. К тому же сама микрофлора их кишечника, необходимая для расщепления растительной клетчатки, чрезвычайно агрессивна, и еще одна задача иммунитета – предотвращать ее проникновение в ткани тела.
Немудрено, что, когда ученые не смогли вызвать достаточно эффективную иммунную реакцию у грызунов и приматов, они обратили внимание на коров. Группе подопытных животных ввели своеобразные искусственные муляжи вируса иммунодефицита. Эти РНК-структуры не вызывают болезни, однако в остальном схожи с оригиналом по структуре, да и ведут себя так же – проникают в клетки и распространяются в той же последовательности и с той же скоростью. Первая же инъекция вызвала бурную иммунную реакцию – организм коров начал вырабатывать целый набор антител, которые смогли нейтрализовать 95% штаммов ВИЧ.
Автор исследования Дэннис Бертон из Исследовательского института Скриппса в Ла-Хойе, США, комментирует свое открытие в журнале Nature: «Необычно сильная реакция иммунитета коров на вирусные частицы была очень удивительной вещью для нас, учитывая то, как мало времени им требовалось на производство универсальных антител. В отличие от их человеческих аналогов, антитела коров чаще были устроены уникальным образом и лучше справлялись даже с самыми сложными муляжами вируса».
Перспективы этого открытия огромны; они открывают путь к созданию вакцины от СПИДа – того, что в просторечии называется прививкой. И если группе Бертона это удастся, массовая профилактика СПИДа положит эпидемии конец. Осталось лишь найти способ привнести эти антитела в организм человека так, чтобы иммунная реакция на них не оказалась слишком агрессивной.
А вот группа японских исследователей утверждает, что вакцина уже существует. Разработанный ими метод получил название Lock-in and apoptosis («Блокировка и естественная смерть»), и, по словам одного из авторов исследования Микако Фуджиты, он намного эффективнее всех предложенных ранее. В состав вакцины входит синтезированное вещество L-HIPPO, способное прикрепляться к одному из белков ВИЧ и полностью блокировать вирус. В результате клетки, зараженные им, начинают гибнуть и естественным путем замещаться здоровыми, а распространение вируса полностью прекращается. «Мы создали механизм Lock-in and apoptosis, который позволит больным ВИЧ людям получить шанс на полное выздоровление и нормальную жизнь. Наше открытие позволит миру одержать победу над СПИДом», – говорит Фуджита.
Описанные исследования – малая часть из тех, что ведутся по всему миру, а упомянутые ученые – лишь немногие из тех, кто приблизился к успеху в борьбе с неизлечимой болезнью. Российские, европейские, американские ученые ищут и находят все новые способы остановить распространение ВИЧ и излечить тех, кто уже заболел. И с каждым успехом окончательная победа над СПИДом становится на шаг ближе. Уже сегодня смертность от этой болезни неуклонно снижается, а качество жизни больных становится все лучше. А 1 декабря 2017 года генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш заявил, что «считает возможной победу над эпидемией СПИДа к 2030 году».
