Новая работа Лаборатории ретровирологии Пола Биениаса в Университете Рокфеллера и Центра исследования СПИДа Аарона Даймонда и лаборатории Теодоры Хатциоанну, также находящейся в Аароне Даймонде, может помочь восполнить этот пробел. В исследовании, описанном в Science, они объявляют, что они уговорили слегка модифицированную форму вируса ВИЧ-1 не только заразить макак с косичками, один из видов обезьян, но и спровоцировать полномасштабный СПИД у приматов.
В результате болезни люди, больные СПИДом, теряют иммунные клетки, известные как CD4 + Т-клетки. Чтобы разработать новую модель на животных для изучения болезни, ученые вызвали СПИД от инфекции ВИЧ-1 у устойчивых в других отношениях обезьян. До заражения (вверху) CD4 + Т-клетки обезьяны (коричневые) появляются на нормальном уровне. Через 20 недель заражения (внизу) эти клетки практически полностью отсутствуют.
«ВИЧ-1 вызывает СПИД только у людей и шимпанзе, но последние не являются практической моделью и больше не используются для исследований ВИЧ / СПИДа. Наша цель состояла в том, чтобы выяснить, как ВИЧ-1 может вызывать заболевание у нового хозяина, "- говорит Биениаш. «Сделав это с макаками, мы сделали шаг к созданию новой модели СПИДа, которую можно было бы повсеместно использовать в исследованиях по профилактике и лечению».
Хотя у макак с косичками меньше защиты от ВИЧ-1, чем у большинства других приматов — им не хватает противовирусного белка, который борется с вирусом, — исследователям все же пришлось изменить как вирус, так и иммунную систему макака, чтобы вызвать СПИД.Они подкрепили вирус блокирующим защиту белком, который вырабатывается вирусом иммунодефицита обезьян (SIV), родственником ВИЧ-1.
Затем они стимулировали модифицированный штамм ВИЧ адаптироваться к новому хозяину, передавая его от одной обезьяны к другой, в результате чего получили шесть поколений инфицированных обезьян и адаптированный вирус. Даже в этом случае иммунная система обезьян все еще могла контролировать инфекцию ВИЧ-1. Итак, исследователи временно ослабили свою иммунную систему, истощив лейкоциты, известные как Т-лимфоциты CD8, которые уничтожают инфицированные вирусом клетки.«Когда мы истощили их CD8-клетки, у инфицированных обезьян развилось заболевание, очень похожее на заболевание людей.
Например, они заболели СПИД-определяющими состояниями, включая пневмоцистную пневмонию, хрестоматийный пример оппортунистической инфекции при СПИДе», — говорит Хациоанну. «Поскольку он воспроизводит то, что происходит, когда ВИЧ-1 ставит под угрозу иммунную систему пациента-человека, наш подход потенциально может быть использован при разработке методов лечения и профилактических мер для пациентов-людей».Фактически, если модель макаки будет полностью разработана, она станет существенным улучшением для исследований. Часто исследования в области терапии и профилактики ВИЧ опираются на вирусный родственник ВИЧ-1, вирус SIV, поскольку он может вызывать заболевание, подобное СПИДу, у нечеловеческих приматов. Однако SIV не всегда ведет себя так же, как ВИЧ-1. «Нам все еще предстоит преодолеть одно серьезное препятствие: если бы мы могли заставить ВИЧ-1 вызывать СПИД без истощения клеток CD8, мы могли бы заменить модели, использующие SIV, для этого исследования».
Эта работа и предыдущие исследования в лаборатории также пролили свет на процесс, с помощью которого ВИЧ-1 и другие члены семейства лентивирусов могут колонизировать нового хозяина, такого как макаки. Оказывается, ключевым моментом является уклонение от антивирусных белков, вырабатываемых клетками нового хозяина, или борьба с ними.«Эта новая модель инфекции ВИЧ-1 — результат многих лет, потраченных на изучение научных вопросов о том, как вирус взаимодействует с противовирусной защитой хозяина.
Такие основные идеи позволят нам продолжать улучшать эту модель», — говорит Хациоанну.