В вирусе СПИДа нашли слабое звено

Как известно, наука бьется над вакциной от ВИЧ вот уже тридцать лет, но работы пока не приносят успеха. Считается, что все дело в исключительной изменчивости вируса, сообщает compulenta.ru.

Обычно вакцина представляет собой препарат убитого (или сильно ослабленного) возбудителя заболевания, на котором иммунная система "отрабатывает удар". Вакцины против ВИЧ включали в себя вирусные белки, которые предлагалось запомнить иммунитету; при появлении настоящего вируса в организме иммунная система должна "вспомнить урок" и запустить в кровь антитела, атакующие вирус, а так называемые Т-лимфоциты памяти призваны распознавать вирусные белки, появляющиеся на поверхности зараженных клеток, и уничтожать эти клетки.

Но, как оказалось, ВИЧ стремительно мутирует без вреда для себя, а значит - легко уходит из-под удара иммунной системы, поскольку его белки в процессе мутаций изменяются так, что иммунная система их уже не узнает. Иначе говоря, в случае с ВИЧ иммунологи столкнулись с проблемой выбора мишени, в которую можно было бы "выстрелить" вакциной.

В последнее время ученые занялись поиском таких аминокислот в вирусных белках, которые в принципе не могут быть заменены на другие, и это сделало бы вирус нежизнеспособным. Однако такой подход не оправдал себя, поскольку критическая мутация в одном месте могла быть скомпенсирована изменением в другом, и вирус ничуть не терял в своей способности заражать организм. Тогда группа исследователей из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета попробовала поискать не единичные критические аминокислоты в вирусных белках, а группы таких аминокислот, ведь изменения, касающиеся одной из них, обязательно вызывали бы мутации в других.

После обнаружения таких групп необходимо было оценить, насколько мутации в аминокислотных кластерах могут быть опасны для вируса. Если они приводят к появлению нежизнеспособной вирусной частицы - значит, белок, в котором находится эта группа аминокислот, необычайно важен для вируса. То есть вирус поостережется вносить в него какие-то изменения — в том смысле, что, при высокой изменчивости в других белках, этот всегда будет нетронутым. Иначе говоря, вот она, идеальная мишень для вакцины.

Отдельного упоминания заслуживает тот факт, что для поиска таких аминокислотных кластеров использовалась теория случайных матриц - математический метод, широко распространенный в квантовой физике. Этот подход получил большую известность, когда с его помощью были проанализированы взаимозависимость изменений в капитализации газонефтяных и финансовых компаний на мировом рынке). Именно так исследователям удалось определить, что белок под названием Gag является тем самым наиболее константным составляющим вирусной частицы. В этом белке обнаружились несколько групп аминокислот, изменения в которых наносят наибольший вред вирусу, и среди этих групп была отобрана самая консервативная.

Оказалось, что аминокислоты этой группы отвечают за контакты между белковыми молекулами, защищающими генетический материал ВИЧ: изменения в этом районе приводили бы к тому, что вирусная частица просто не могла бы собраться.

Теоретические выкладки были подкреплены клиническими данными: пациенты, способные сопротивляться вирусу даже без помощи медикаментов, обладали большим количеством Т-лимфоцитов, атакующих именно этот "судьбоносный" аминокислотный кластер в вирусном белке. Уйти из-под атаки вирус не мог, так как мутации в этой зоне белка стали бы для него равносильны самоубийству.

В дальнейшем исследователи хотят найти у вируса СПИДа еще несколько таких же слабых мест - и тогда станет возможна разработка вакцины, действительно не оставляющей паразиту никаких шансов.