Главная            О проекте            Карта сайта            Обновления            Ссылки

СПИД и генная инженерия

СПИД – синдром приобретённого иммунного дефицита – впервые заявил о себе в начале 80-х годов XX века. Страх перед этой болезнью аналогичен страху перед чумой или холерой в Средние века. Приобретённый иммунный дефицит наглядно показывает, насколько может быть коварной и безжалостной ДНК (РНК). В то же время сложно найти какой-либо другой наглядный пример того, какую пользу сулит генная инженерия в борьбе с опасными заболеваниями.

Работа в лаборатории

Описание СПИДа

Родиной СПИДа считается Центральная Африка. Оттуда опасная болезнь была занесена в страны Карибского бассейна, а затем на Гаити. Из Гаити она попала на американский континент. В 1984 году французским вирусологам удалось выделить вирус, вызывающий иммунный дефицит. Назвали его ВИЧ (вирус иммунодефицита человека). За это открытие Люк Монтанье и Франсуаза Барре-Синусси получили Нобелевскую премию в области медицины.

Суть ВИЧ заключается в том, что он поражает Т-лимфоциты. Это клетки крови, ответственные за иммунитет. Организм заболевшего человека при этом теряет иммунную реакцию на любую инфекцию. Как результат, больной умирает от воспаления лёгких или ещё чего-нибудь подобного.

Передаётся опасный вирус через кровь, то есть точно так же как, к примеру, сывороточный гепатит. Однако в отличии от гепатита и других известных болезней заболевание СПИДом заканчивается летальным исходом практически всегда, так как разрушается иммунная система.

Следует подчеркнуть, что ко времени появления опасного вируса медицинская наука не имела лекарств, способных лечить вирусные болезни. Лечению поддавались только бактериальные болезни, которые побеждались с помощью антибиотиков.

Для ВИЧ характерны два периода. Первый представляет собой длительный инкубационный. При этом какие-либо внешние признаки заболевания отсутствуют. А во время второго периода человек заболевает распространёнными и опасными инфекционными болезнями. Эти особенности сильно задержали обнаружение коварного вируса. Когда, в конце концов, его установили, уже миллионы людей были заражены.

Борьба со СПИДом

Учёные, вступившие в борьбу с опасной болезнью, вооружились последними достижениями генной инженерии и молекулярной биологии. Смертельный вирус они подвергли всестороннему исследованию. При этом была определена полная последовательность нуклеотидов вирусной РНК. Тут следует сказать, что ВИЧ принадлежит к тому классу вирусов, у которых генетическим материалом служит не ДНК, а РНК.

Специалисты разработали специальный тест, который позволял обнаружить коварный вирус в крови. Благодаря тесту, стали выявлять носителей ВИЧ, а также проверять донорскую кровь.

Может показаться, что те исследования, которые предприняли специалисты по всему миру, должны были быстро привести к созданию вакцины. Однако усилия многих тысяч людей не дали желаемых результатов. А дело тут в том, что подобно вирусу гриппа, ВИЧ чрезвычайно быстро меняется. А поэтому вакцинация против одного штамма не защищает против другого. Поиски вакцины продолжаются по сей день, но надежд на её появление гораздо меньше, чем 15 лет тому назад.

Отсутствие вакцины делает врачей беспомощными в борьбе с любой вирусной болезнью. Поэтому в начале 90-х годов прошлого века больные СПИДом потеряли всякую надежду вылечиться. Страшный диагноз означал смертный приговор, а стиль жизни больных кардинально менялся задолго до появления первых симптомов. Окружающие смотрели на таких людей с ужасом. Их сторонились, увольняли с работы.

Но учёные не сдавались. Они поняли, что традиционными методиками страшную болезнь одолеть нельзя. Начались поиски новых нетрадиционных способов борьбы. Самым же главным являлся поиск ахиллесовой пяты у зловредного вируса. Нужно было выявить это критическое звено и ударить по нему специально разработанными лекарствами.

Собственно говоря, слабое место у вируса было обнаружено очень рано. Он принадлежит к классу ретровирусов. У них генетическим материалом является одноцепочечная РНК. Поэтому ещё в 1987 году стали применять производную дидезокситимидина (АЗТ), который способен ингибировать ревертазу.

У ретровирусов важнейшей стадией является синтез копии ДНК вирусной РНК. Поэтому специалисты полагали, что ингибитор ревертазы уничтожит инфекцию. Частично такие ожидания оправдались. АЗТ стал замедлять протекание болезни, но излечить её не мог.

Вначале у больных количество вирусов уменьшалось, а количество Т-лимфоцитов увеличивалось. Но по прошествию небольшого периода времени всё возвращалось на круги своя. А проблема состояла в изменчивости коварного вируса, поэтому очень быстро появлялись мутанты-вирусы, устойчивые к АЗТ.

Специалисты пошли двумя путями. Стали создавать комбинации ингибиторов ревертазы и искать новые лекарства, способные атаковать ферменты, необходимые ВИЧ для размножения.

Был разработан целый ряд новых ингибиторов, отличных от АЗТ. Эти комбинации стали прописывать больным, но вирус быстро к ним приспосабливался, и успеха не было.

Настоящий прорыв в борьбе с инфекцией наступил в конце 90-х годов прошлого века, когда к комбинациям ингибиторов стали добавлять ингибиторы протеаз.

Детально изучая процесс развития ВИЧ в клетках больного человека, специалисты выявили необычный способ созревания белков оболочки вируса. Они образуют капсулу для генетического материла, а именно РНК. Белки синтезируются в клетке на рибосомах и представляют собой длинные полиаминокислотные молекулы, образующие тандем из нескольких белковых цепей. Эти длинные цепи разрезает специальная вирусная протеаза на отдельные белки.

Если протеаза не работает, то вирусные частицы не созревают. Поэтому протеазу подвергли тщательному изучению и определили с помощью метода рентгеноструктурного анализа её атомную структуру. Затем специалисты разработали специфические ингибиторы протеазы ВИЧ.

В результате этого исследователи получили два типа лекарств, способных ингибировать разные, но одинаково критические для опасного вируса ферменты. По отдельности каждый тип лекарств не предотвращает инфекцию. Но если создать из них коктейль и давать больному в течение долгого времени большие дозы, состоящие из различных пропорций лекарств, то число вирусных частиц резко снижается и достигает уровня, когда их уже невозможно детектировать.

Впервые такие коктейли были применены в Нью-Йорке в 1996 году. Их проверили на сотнях больных, а положительный результат превзошёл все ожидания. Можно сказать, что указанный год стал важной вехой в истории здравоохранения. Человек стал побеждать вирусы не путём стимулирования иммунной системы, а с помощью достижений генной инженерии.

Врачи научились воздействовать на самые чувствительные точки цикла размножения вирусов. Если подвергать эти точки мощной атаке, то размножение вируса останавливается ещё до того, как он успевает выстроить защиту от такой атаки.

В наши дни можно говорить о решении проблемы СПИДа в США. Уже давно опустели специальные приюты, где селили больных, обречённых на смерть. Сама же проблема, связанная со смертельной инфекцией, перешла в плоскость образования, финансовых вливаний и политики. Следует знать, что коктейли против опасной болезни очень дорогие, а курс лечения чрезвычайно длинный.

Больным из бедных африканских стран такое лечение не по карману. Тут также следует учитывать низкий уровень гигиены, что приводит к быстрому распространению болезни. В принципе, смертельная эпидемия распространяется из-за незнания населением элементарных вопросов, касающихся биологии, медицины и гигиены. А вот таблеток, способных излечить от такого невежества, не существует.

Вячеслав Маркин