Прививка или смерть
Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет, но скоро ученые приступят к испытаниям препарата на людях.
Сексуальная революция началась где-то в середине 1960-х, но конец этой эпохи можно датировать достаточно точно. 1981 год: странная мода, боевики «категории Б», пластиковая бижутерия, музыка диско – и выход очередного «Еженедельного отчета о заболеваемости и смертности», который регулярно издают американские Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC).
B сборнике были описаны пять схожих клинических случаев: молодые мужчины, активные гомосексуалы, госпитализированы с крайне редким для США диагнозом «пневмоцистная пневмония». В дальнейшем схожие симптомы обнаружили и у пациентов из других групп – потребителей наркотиков, людей с гемофилией А, мигрантов и беженцев c Гаити. Пневмоцистная пневмония вызывается паразитическим грибком и развивается лишь у людей с резко ослабленным иммунитетом, поэтому новую угрозу стали называть СПИДом – синдромом приобретенного иммунодефицита.
Несколько лет причина внезапной деградации иммунной системы оставалась полной загадкой. СПИД связывали с практикой анального секса, считали побочным эффектом приема наркотиков, однако в 1983 году исследователи из французского Института Пастера и – независимо от них – ученые из Национального института рака в США обнаружили вирусную природу смертельной болезни. Началась долгая история изучения ВИЧ и поиска средств борьбы с ним.
Вирус
Любой вирус является внутриклеточным паразитом: он живет и размножается исключительно в клетках живых организмов. Вне их он может лишь сохраняться в виде компактной, хорошо защищенной частицы-вириона. Задача вириона – доставить генетический материал (будь то РНК или ДНК) до клетки-хозяина, прикрепиться к ее оболочке и внедриться внутрь. Как правило, затем вирус активно вмешивается в работу клетки, заставляя ее производить необходимые именно ему белки и копировать его генетический материал, а затем окончательно разрушает ее, выпуская на волю мириады новых вирионов.
ВИЧ относится к семейству ретровирусов. Его геном (в виде одноцепочечных молекул РНК) содержит всего девять генов и заключен в двухслойный защитный капсид из белков р6/р7 и р17. Помимо РНК, здесь хранятся и несколько крайне важных для вируса ферментов, о которых мы еще поговорим. Снаружи этот капсид окружен, словно клетка, мембраной – двухслойной оболочкой фосфолипидов. Сверху она утыкана похожими на грибы белковыми комплексами Env: их глубоко утопленные в мембране «ножки» сформированы из нескольких белков gp41, а над поверхностью выставлены лишь «шляпки», образованные тремя белками gp120. Словно ключ в замок, эти шляпки входят в центры рецепторов CD4 и CCR5 на поверхности лимфоцитов: вирион закрепляется, а затем внедряет внутрь свой геном и ферменты.
Наш собственный геном состоит из ДНК: белковая машинерия клетки синтезирует на ее основе РНК – этот процесс называется транскрипцией – и лишь затем полученная РНК используется рибосомами для производства белков. ВИЧ необходимо встроиться в эту схему, и один из сохраненных в его капсиде ферментов, ревертаза, производит обратную транскрипцию, превращая вирусную РНК в ДНК, а еще один – интеграза – встраивает ее в геном клетки.
Вирусные гены могут незаметно сохраняться здесь довольно долгое время, удваиваясь вместе с хозяйской ДНК, понемногу транскрибируясь и синтезируя белки для построения новых вирионов. В отличие от других вирусов, вроде гриппа, ретровирусы крайне медлительны, и последствия заражения могут проявиться спустя многие годы. Но если уж вирус интегрировался в геном клетки, то удалить его оттуда практически нереально (это удавалось лишь пару раз с помощью сложных лабораторных экспериментов с использованием ГМ-технологии CRISPR). Считается, что до 8% нашего генома сейчас составляют остатки древних ретровирусов, многие из которых могли сыграть положительную роль в эволюции нашего вида. Но ВИЧ не из таких.