Интернет-журнал дачника. Сад и огород своими руками

Спид искусственно созданный вирус. Происхождение вич. Какое значение имеет изменчивость ВИЧ-инфекции для исследований по вопросам лечения

ТЕОРИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВИЧ

Вопрос о происхождении ВИЧ 1-го и 2-го типов является одним из ключевых в современном понимании проблемы СПИДа, поскольку его решение в значительной мере определяет направления диагностики, лечения и профилактики данной патологии.

Итак, известны следующие возбудители СПИД:
n вирусиммунодефицита человека(ВИЧ) - LAV/HTLV-3 (HIV, ВИЧ-1), распространенный в основном в Америке, Европе, центральных, восточных и южных районах Африки;
n родственные обезьяньим вирусы подгруппы западно-африканских Т-лимфотропных ретровирусов (LAV-2, HIV-2, ВИЧ-2), выделенные группой Л.Монтанье в 1986 г. От больных СПИД африканцев из Гвинеи.
n вирус HTLV-4, выделенныйамериканскими учеными от представителей групп повышенного риска (Сенегал). Распространен в основном в Африке.
Описаны случаи одновременного существования в организме человека ВИЧ-1, ВИЧ-2 и HTLV-4 в различных сочетаниях.

По поводу происхождения вирусов иммунодефицита человека в литературе представлено много данных, порою противоречивых и не всегда полных. Споры продолжаются. По мере накопления материала возникли гипотезы происхождения ВИЧ, основные из которых будут приведены ниже.

Вирус создан искусственно в конце 70-х годов текущего столетия посредством методов генной инженерии на основе новых знаний о влиянии различного рода излучений,иммунодепрессантовимононуклеарных антител на различные звенья иммунной системы.
В естественных условиях вирусиммунодефицита человека может иметь антропогенное происхождение, а именно:

  • ВИЧ - типичныйэкзогенный ретровирус, существовавший у людей с древних времен и эволюционировавший вместе с человеком при его расселении на Земле;
  • в глухих уголках Центральной Африки ВИЧ циркулировал и вызывал эндемические заболевания СПИД длительное время, затем через о. Гаити попал в США и в последующем довольно быстро распространялся на все континенты;
  • ВИЧ - не африканского происхождения, а возник и до нынешней пандемии, существовал в странах умеренного климата (Северная Америка, Европа), в силу слабой патогенности вызывая отдельные заболевания, практически не диагностируемые как СПИД

Зоонозноепроисхождение вируса иммунодефицита человека, что могло быть реализовано следующими путями:

  • в начале 50-х годов нашего столетия конструирование ВИЧ произошло при генетических рекомбинациях (видимо, случайных) вируса лейкоза человека и животных (ретровируса типа С) с вирусом опухоли молочной железы мышей (ретровирус типа В) или с вирусом обезьяньего СПИД (ретровирус типа D);
  • в древние временамутанты вируса иммунодефицита зеленой мартышки трансформировались и обрели нового хозяина - человека;

по структуре генома и биологическим свойствам ВИЧ близок к лентивирусу висна и вирусу инфекционной анемии лошадей, отмечается выраженная общность их внутренних (сердцевинных) белков.
Ряд авторов утверждают, что пробел в структуре и свойствах между вирусами иммунодефицита обезьян и человека уже частично заполнен сходными вирусами HTLV-4, ВИЧ-2, а также недавно открытым шведским ученым вирусом SBL, и процесс этот будет продолжаться.
Однако проблема СПИДа сегодня представляется настольконетривиальной и многоплановой, что традиционный эпидемиологический подход к указанному заболеванию как к обычной антропозоонозной инфекции вряд ли может быть исчерпывающим в трактовке генеза ВИЧ. В пояснение этому необходимо отметить, что в эволюционном аспекте ретровирусы (в первую очередь онкогенные) часто и абсолютно оправданно рассматриваются в неразрывной связи с мобильными клеточными элементами генома эукариот. Примечательным является факт удивительного структурного сходства провирусных нуклеотидных последовательностей и перемещающихся элементов эукариотических геномов.
http://www.it-med.ru
В первую очередь обращает на себя внимание тот факт, что как проретровирусы, так и мобильные генетические элементы ограничены с обеих сторон регуляторными последовательностями - длинными концевыми повторами (LTR).
Более того, LTR проретровирусов и подвижных генетических элементов сами характеризуются сходством молекулярной организации. У всех перечисленных полинуклеотидных последовательностей LTR несут на концах инвертированные концевые повторы. Появление коротких концевых повторов по краям проретровирусов и перемещающихся элементов генома эукариот связано с удвоением соседних участков ДНК, то есть указывает на общий механизм их интеграции с клеточным геномом. Одной из общих характеристик процесса интеграции в геном мобильных элементов (ретропозонов) и ретровирусов является использование обратной транскрипции.

Сходным образом осуществляется и их прямая транскрипция: как провирусы, так и мобильные генетические элементы транскрибируются в виде полноразмерной РНК от начала одного LTR до конца другого. Оба вида образующихся транскриптов имеют почти одинаковую длину.

Приведенные выше и некоторые другие признаки структурно-функционального сходства ретровирусов и мобильных генетических элементов дали основания Х. Темину выдвинуть гипотезу о происхождении ретровирусов из мобильных клеточных элементов эукариотического генома. Согласно предположению Темина эволюция ретровирусов начиналась с того, что два небольших мобильных элемента, переместившись к краям гена ДНК-полимеразы, в дальнейшем в виде единого транспозона мигрировали совместно с названным геном, причем последний постепенно трансформировался в ген РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратной транскриптазы), а фланкирующие последовательности превратились в LTR. В дальнейшем подобный новообразованный мобильный элемент в процессе транспозиции мог захватить и включить в свой состав другие структурные гены, характерные для ретровирусов (gag, env).

Одним из убедительных современных подтверждений Темина могут служить данные, указывающие на высокую степень структурно-функциональной близости ретровирусов и мобильного элемента генома дрожжей Ту. Ретротранспозон Ту обладает длинными концевыми повторами и двумя структурными генами: Ту А и Ту В. При этом ген Ту А является аналогом гена gag ретровирусов, кодирующего синтез сердцевинных белков вириона, а Ту В - аналогом гена pol, управляющего синтезом обратной транскриптазы и протеазы.

Если признать правомочным вытекающее из изложенного предположения о происхождении ВИЧ из ретротранспозонов лимфоидных клеток человека, то следующим закономерным этапом было бы решение вопроса о механизмах активации определенных ретротранспозонов и приобретения ими автономности с последующим функционировании в форме ВИЧ.

Необходимо отметить, что идея связи иммунодефицитных состояний в целом с нестабильностью генома уже получила достаточно широкое распространение в клинических наблюдениях и экспериментальных исследованиях. Однако в качестве характеристики нестабильности генома в большей части проанализированных работ рассматривается только уровень хромосомных аберраций, являющийся показателем грубых нарушений структуры хроматина. Конкретные молекулярные механизмы лабилизации генома в упомянутых исследованиях не освещены.

Одним из таких принципиальных механизмов можно считать неспецифические реакции клеточного стресса, сопровождающиеся синтезом белков теплового шока. Убедительно показано, что тепловой шок и некоторые химические индукторы клеточного стресса, приводящие к экстренному синтезу стрессовых белков, резко активируют экспрессию длинных концевых повторов ВИЧ а культуре клеток. Более того, зона LTR ВИЧ, которая связывает белки, распознающие ДНК, оказывается гомологичной соответствующей зоне в составе генов синтеза белков теплового шока. Это указывает на отчетливуювзаимосвязь экспрессии генетических элементов ретровируса (ретротранспозона?) с клеточным стрессом. Если подобные явления имеют место in vivo, то это позволило бы приблизиться к пониманию не только самих внутриклеточных процессов, но и природы конкретных биохимических медиаторов (типа белков теплового шока), способствующих увеличению лабильности генома.

Среди факторов-индукторов клеточного стресса особая роль принадлежит ультрафиолетовому излучению. Продемонстрирована интенсивная наработка мРНК, гибридизующейся сДНК гена белка теплового шока hsp 70, под влиянием ультрафиолета in vivo.

Следовательно, УФ, индуцируя синтез белков теплового шока в облученных клетках, должно было бы тем самым усиливать экспрессию элементов генома ВИЧ. Действительно, в экспериментах установлен факт более чем 150-кратного увеличения экспрессии ВИЧ-специфичных LTR, интегрированных в геном клеток HeLa, после облучения их УФ. Более того, степень ее интенсификации оказалась пропорциональной дозе излучения.

При анализе результатов исследований постоянно возникал вопрос о конкретных механизмах действия УФ-излучения как фактора геномного стресса, приводящего к активации экспрессии LTR ВИЧ. Особое внимание привлекла гипотеза участия в названном процессе УФ-эндонуклеазы - фермента, катализирующего образование однонитевых разрывов ДНК под влиянием УФ-излучения и инициирующего ее репарацию.

После ряда экспериментов для подтверждения данной гипотезы был сделан вывод, что лимфоциты крови больных ВИЧ-инфекцией характеризуются повышенной лабильностью генома, степень которого возрастает по мере развития заболевания. Одним из ключевых патобиохимических механизмов дестабилизации генома лимфоцитов в этих условиях являются процессы свободнорадикального окисления. Атака ДНК лимфоцитов свободными радикалами вызывает образование однонитевых разрывов, что одновременно служит инициирующим сигналомдля репарации указанных повреждений.

УФ-эндонуклеаза, активируемая под влиянием УФ-миметического действия активных форм кислорода, инициирует репарационные процессы, которые в силу своей избыточной интенсивности приводят к формированию олигонуклеотидных последовательностей гораздо большей протяженности, чем это необходимо для репарации разрывов ДНК. Возможно, что образующиеся последовательности могут служить либо факторами регуляции продукции и экспрессии ретротранспозонов (в зависимости от сайтов их встраивания в репарирующую ДНК), либо даже структурными их элементами. В пользу данного предположения косвенным образом свидетельствуют результаты работы, согласно которым тепловой шок и окислительный стресс существенно усиливают транскрипцию ретротранспозонов у дрозофилы.

Последующая автономизация ретротранспозонов в лимфоидных клетках (в том числе в процессе пассирования через организм реципиента генетического материала лимфоцитов) посредством соответствующих реаранжировок и сплайсинга, согласно представленной гипотезе, приводит к постепенной трансформации ретротранспозонов в ВИЧ.
Несомненно, значение факта значительной лабилизации генома лимфоцитов в условиях ВИЧ-инфекции может быть интерпретировано неоднозначно. Можно предположить, что дестабилизированный геном лимфоидной клетки является гораздо более восприимчивым к интеграции в него ДНК-транскриптов ВИЧ и, таким образом, подобные лимфоциты являются лишь“благодатной почвой” для распространения ВИЧ-инфекции. Однако имеется ряд результатов, которые могут свидетельствовать в пользу предложенной выше гипотезы.

При обследовании семи пациентов, в клетках которых отсутствовал генетический материал ВИЧ (по данным исследования методом ДНК-зондов), а в сыворотке отсутствовали антитела к белкам ВИЧ, было установлено, что после переливания донорской крови (не имевшей никаких маркеров ВИЧ) и последующей процедуры реинфузии аутокрови, облученной ультрафиолетом, в сроки от 1 до 3 месяцев в сыворотке этих пациентов появляются антитела к белкам р17 и р24 ВИЧ. Результаты обнаружения провирусных последовательностей с помощью ДНК-зондов в лимфоцитах обследованных к настоящему моменту оцениваются как неопределенные.

Безусловно, эти данные еще трудно трактовать как однозначные, однако в целом они могут являться подтверждением положения: проблема СПИДа как в фундаментальных, так и в прикладных ее аспектах не может быть решена в рамках традиционных подходов к рассматриваемой патологии как к тривиальной вирусной инфекции.

Очевидно, что многие из имеющихся сведений и гипотез о природе возбудителя синдрома приобретенного иммунодефицита человека требуют уточнения, дополнительных исследований и всестороннего анализа

Теории о происхождении ВИЧ и СПИДа можно разделить на две категории. К первой категории принадлежат те, согласно которым ВИЧ - это сравнительно безвредный вирус (если он вовсе существует) и не вызывает СПИДа. Сторонники этих теорий утверждают, что причины заболеваний и смерти людей совсем другие, например, токсичное влияние лекарств, используемых для лечения ВИЧ, бедность, голодание и хронические болезни. Отрицания существования СПИДа придерживаются, например, Питер Дусберг (Peter Duesberg), Роберт Рут-Бернстейн (Robert Root-Bernstein) и Кэри Мюллис (Kary Mullis), получивший в 1993 году Нобелевскую премию в области химии за разработку метода полимеразной цепной реакции (PCR).

Вторая категория - это т.н. теории заговора, согласно которым считается, что ВИЧ - это созданный человеком вирус, попавший в результате несчастного случая или по злому умыслу в человеческую среду, где и ведет свою разрушительную работу.

В число несчастных случаев, прежде всего, входят теории о зараженной вакцине, например, от полиомиелита и гепатита В.

Бывший корреспондент ВВС Эдвард Хупер (Edward Hooper) в своей книге "Река" („The River") подробно рассмотрел теорию о принимаемой орально вакцине от детского полиомиелита. Хупер считает, что ВИЧ-1 является мутацией вируса SIV, распространяющегося среди шимпанзе, и в своей книге утверждает, что вирусолог д-р Хилари Копровски (Hilary Koprowski), работавшая в филадельфийском институте Вистар (Philadelphia Wistar Research Institute), использовала для изготовления вакцины почки обезьян, зараженных вирусом SIV. Эту экспериментальную вакцину впоследствии использовали в Бельгийском Конго для принудительной вакцинации миллионов местных жителей. Теорию Эдварда Хупера поддерживают многие известные ученые, которые предоставили свои доказательства. В то же время, многие ученые предоставили доказательства, опровергающие эту теорию.

Д-р Алан Кантвелл (Alan Cantwell) в своей книге "СПИД и доктора смерти: Исследование происхождения эпидемии СПИДа и Голубая кровь: секретный план геноцида СПИД" ("AIDS and the Doctors of Death: An Inquiry into the Origin of the AIDS Epidemic and Queer Blood: The Secret AIDS Genocide Plot") утверждает, что ВИЧ - это генетически модифицированный вирус, созданный учеными США, который проник в людскую среду опытным путем через вакцинацию от гепатита В, которая проводилась среди би- и гомосексуальных мужчин в крупнейших городах США в 1978 - 1981 годах. Подобные теории развивали д-р Роберт. Б. Стрекер (Robert B. Strecker), Матильде Крим (Matilde Krim) и Милтон Уильям Купер (Milton William Cooper).

Зачастую правдоподобность теорий заговора увеличивает тот факт, что их поддерживают известные и уважаемые люди. Например, утверждают, будто лауреат Нобелевской премии мира Вангари Маатаи (Wangari Maathai) сказал, что СПИД - это биологическое оружие, произведенное развитым миром для того, чтобы уничтожить черную расу. Правда, позже он отрицал, что это говорил.

Якоб Сегал (Jakob Segal), бывший профессор Университет Гумбольдта, считал, что ВИЧ был создан в военных лабораториях Форта Детрик в США путем объединения генетических материалов двух вирусов - Visna и HTLV-1. Согласно этой теории новый вирус - ВИЧ - создали в 1977-1978 годах и испытывали на заключенных, которые согласились на опыты в надежде на досрочное освобождение. Д-р Леонард Г. Хоровиц (Leonard G. Horowitz), с другой стороны, считает, что ВИЧ - это биологическое оружие, которое можно использовать для контроля численности населения.

Есть похожие теории, утверждающие, что ВИЧ был создан в военных лабораториях США, а затем им намеренно заразили американских солдат и отправили их в Африку - заражать черную расу и тормозить развитие африканских стран.

Теории заговора, направленные против черной расы, по сей день распространены в США. Масло в огонь подливают cсылки на многие неэтичные опыты на людях и медицинские исследования в прошлом. Самым известным из них является исследование сифилиса в Тускеджи, при котором в 1932-1972 годах в Тускеджи (Алабама, США) наблюдали за естественным развитием сифилиса у афро-американских мужчин. Участники исследования не получали лечения, хотя с 1947 года использовался пенициллин - классическое и эффективное лекарство от сифилиса, которое используется и в наши дни.

Что касается тех, кто отрицает существование СПИДа, то сегодня достаточно материалов, доказывающих существование как ВИЧ, так и связанного с ним синдрома приобретенного иммунодефицита. ВИЧ и СПИД также отвечают всем условиям, которые в 1890 году установил знаменитый немецкий ученый Роберт Кох (т.н. постулаты Коха), которые подтверждают связь между возбудителем болезни и болезнью. Это следующие постулаты:
- возбудитель болезни должен присутствовать в каждом случае заболевания;
- возбудитель заболевания должен быть изолирован и выращен в чистой культуре;
- если заразить чувствительный организм возбудителем болезни, он должен вызывать ту же болезнь;
- в зараженном организме можно снова найти и изолировать возбудителя болезни.

Чтобы успокоить сторонников теорий заговора, можно сказать, что в 1970-ые годы наука была не настолько развитой, чтобы кто-то мог искусственно создать ВИЧ. В связи с ВИЧ исследовано огромное количество сыворотки крови, взятой в других целях и хранимой долгие годы. Самый ранний образец крови, зараженный вирусом иммунодефицита человека, был взят в Киншасе (Конго, Африка) в 1959 году. Это подтверждает, что ВИЧ - не новый вирус. Современные молекулярно-генетические технологии подтверждают, что, вероятнее всего, ВИЧ перешел к человеку от обезьяны (видимо, при соприкосновении с кровью обезьяны) в 1910-1930 годах. Считается, что болезнь зародилась в Центральной Африке, откуда была перенесена на Гаити, а оттуда в конце 1960-ых годов в США.

Читайте еще:

  • Инфекции, передающиеся половым путем
  • Фазы развития ВИЧ-инфекции

Виноваты обезьяны? История распространения ВИЧ

ВИЧ – один из самых загадочных вирусов, который существуют на нашей планете. Его сложно обнаружить, практически невозможно уничтожить.

Никто не может точно ответить: откуда же этот вирус появился. Вопросов, к сожалению, остается много, но, отвечая на них, мир становится ближе к решению одной из главных проблем здравоохранения XXI века. Однако вехи распространения ВИЧ по миру проследить можно.

Появление. Теорий происхождения вируса иммунодефицита человека на сегодня достаточно много. Среди них есть и теории заговора, которые гласят, что ВИЧ - искусственно выведенный вирус, который планировали применять как биологическое оружие. Другие вообще отрицают существование вируса как такового. Таких людей называют ВИЧ-диссидентами, и они утверждают, что ВИЧ - это маркетинговый ход фармацевтических компаний, а еще - средство манипулирования обществом. Однако на сегодняшний день наиболее объективная и доказанная теория говорит о том, что ВИЧ - это модифицированная версия ВИО (вируса иммунодефицита обезьян). Не так давно ВИО нашли у шимпанзе в Африке. Кроме того, исследование генетического материала обоих вирусов показало их предельную схожесть. К человеку этот вирус передался при поедании сырого мяса инфицированного шимпанзе. Это могло произойти в 20-х годах XX века на западе Африканского континента. Первая смерть от СПИДа, как это позже выяснили ученые, произошла в 1959 году в Конго.

Обнаружение. Первые случаи ВИЧ были зарегистрированы в конце 70-х годов XX века в Соединенных Штатах Америки и Швеции у геев, и в Танзании и Гаити у мужчин-гетеросексуалов. Но в то время врачи еще не знали о существовании этого заболевания, однако симптомы, с которыми поступили эти пациенты - саркома Капоши и необычная форма пневмонии - навели врачей на мысли о необычной природе этих заболеваний. Лишь в 1981 году в клиниках нескольких городов США, после обследования пациентов с подобными симптомами, было выявлено новое заболевание. Впервые о нем публично заявил Центр по контролю и профилактике болезней США. Заболевание было названо "Иммунодефицит, передаваемый гомосексуалистами", потому что обнаружен он был только у представителей сексуальных меньшинств. Лишь в 1982 году, после тщательного изучения, болезнь получила новое название - синдром приобретенного иммунодефицита. Факт вирусного происхождения этого заболевания был доказан в 1983 году французскими учеными, а в 1994 году была найдена причина заболевания - вирус иммунодефицита человека.

Распространение. На протяжении долгого времени было принято считать, что «пациентом zero» - человеком, от которого вирус получил распространение, был молодой канадец Гаэтан Дугас, который перенес вирус с Гаити в Сан-Франциско, откуда и началась эпидемия. По подсчетам социологов, у Дугаса за всю жизнь было около 2500 сексуальных партнеров. Позже, проанализировав всю ситуацию с распространением ВИЧ, ученые выяснили, что первым человеком в США, умершим от СПИДа, стал 15-летний подросток из Сент-Луиса.

Появление в СССР. В Советском Союзе первый случай ВИЧ был зафиксирован в 1987 году у советского переводчика, который на протяжении долгого времени жил и работал в одной из Африканских стран.

Распространение в СССР и России. На протяжении долгого времени ВИЧ в СССР практически не распространялся. Точнее, его распространение было крайне умеренное - в 1996 году было зарегистрировано 1083 ВИЧ-положительных жителей России. Считалось, что это заболевание распространяется только среди геев и наркоманов. И основной путь распространения - именно половой. Но в 1989 году произошел случай, который показал, что перед лицом этой опасности равны все - в больнице, при медицинских манипуляциях было инфицировано более 260 детей. Активно распространяться в России ВИЧ начал в 1996 году, лишь за этот год было выявлено 1500 новых случаев инфицирования! После этого, число новых случаев заражения стало лишь увеличиваться.

История распространения ВИЧ показывает, что невнимательное отношение к данному заболеванию, недостаточное информирование о нем, стигмы и социальные ярлыки - это одни из самых главных причин, по которым единичные случаи заражения переросли в эпидемию международного масштаба. Все эти данные необходимо учитывать при разработке новых проектов, программ и стратегий борьбы с эпидемией ВИЧ. Ну и, конечно же, очень важно каждому нести ответственность за собственную жизнь - соблюдать профилактические меры и проверяться на ВИЧ в ближайших медицинских учреждениях.

Согласно одной из гипотез, ВИЧ существовал с древних времен и эволюционировал вместе с человеком при его расселении по планете. Возможно, он длительное время вызывал эндемические заболевания СПИДом в глухих, изолированных уголках Центральной Африки, например, в племенных поселениях, затерянных в джунглях. А поскольку в глухих районах африканского континента продолжительность жизни не превышала 30 лет, аборигены, заразившиеся ВИЧ, погибали еще до развития СПИДа. На эту мысль наводит тот факт, что Африка является родиной многих опасных болезней (лихорадка Эбола, малярия и др.).

Согласно другой версии, ВИЧ мог возникнуть из безопасного вируса- предшественника в результате действия радиоизотопов стронция и других элементов, выделившихся при взрыве водородной бомбы. Это предположение основано на совпадении места и времени предполагаемого возникновения вируса и испытания мощной водородной бомбы (1954 г., атолл Бикини вблизи экватора).

Наиболее обоснованной представляется гипотеза, согласно которой ВИЧ ведет свою родословную от ВИО - вируса африканских обезьян : в древние времена мутанты вируса иммунодефицита зеленой мартышки трансформировались и обрели нового хозяина - человека; или ВИЧ произошел в результате случайных генетических рекомбинациях между давно существовавшими вирусами лейкоза человека и животных с вирусом опухоли молочной железы мышей или с ВИО.

Генетики определяют родословную любого организма на основании сравнения геномов (нуклеотидных последовательностей ДНК) друг с другом. Установлена взаимосвязь между сходством геномов разных организмов и степенью эволюционного родства между ними. Это связано с тем, что в ходе эволюции по мере удаления друг от друга организмы все более отличаются по последовательности нуклеотидов в их ДНК. Отличия возникают в результате случайных изменений (мутаций), возникающих в ДНК при репликации. Эти случайные изменения происходят в определенном темпе, как накопление песчинок в песочных часах. Поэтому возникло представление о "биологических часах", по которым можно устанавливать степень родства разных организмов. Так, у человека имеется очень маленькая ДНК, расположенная в митохондриях. Поскольку митохондрии передаются детям преимущественно от матери, то на основании анализа митохондриальной ДНК удалось установить степень родства между ныне живущими людьми и установить с большой долей вероятности время и место, где появилась много тысяч лет назад "генетическая" Ева.

Вопрос о происхождении ВИЧ 1-го и 2-го типов является одним из ключевых в современном понимании проблемы СПИДа, поскольку его решение в значительной мере определяет направления диагностики, лечения и профилактики данной патологии.

Итак, известны следующие возбудители СПИД:

вирус иммунодефицита человека(ВИЧ) — LAV/HTLV-3 (HIV, ВИЧ-1), распространенный в основном в Америке, Европе, центральных, восточных и южных районах Африки; родственные обезьяньим вирусы подгруппы западно-африканских Т-лимфотропных ретровирусов (LAV-2, HIV-2, ВИЧ-2), выделенные группой Л.Монтанье в 1986 г. От больных СПИД африканцев из Гвинеи. вирус HTLV-4, выделенный американскими учеными от представителей групп повышенного риска (Сенегал). Распространен в основном в Африке.

Описаны случаи одновременного существования в организме человека ВИЧ-1, ВИЧ-2 и HTLV-4 в различных сочетаниях.

По поводу происхождения вирусов иммунодефицита человека в литературе представлено много данных, порою противоречивых и не всегда полных. Споры продолжаются. По мере накопления материала возникли гипотезы происхождения ВИЧ, основные из которых будут приведены ниже.

Вирус создан искусственно в конце 70-х годов текущего столетия посредством методов генной инженерии на основе новых знаний о влиянии различного рода излучений, иммунодепрессантов и мононуклеарных антител на различные звенья иммунной системы.

В естественных условиях вирус иммунодефицита человека может иметь антропогенное происхождение, а именно:

ВИЧ — типичный экзогенный ретровирус, существовавший у людей с древних времен и эволюционировавший вместе с человеком при его расселении на Земле;

в глухих уголках Центральной Африки ВИЧ циркулировал и вызывал эндемические заболевания СПИД длительное время, затем через о. Гаити попал в США и в последующем довольно быстро распространялся на все континенты;

ВИЧ — не африканского происхождения, а возник и до нынешней пандемии, существовал в странах умеренного климата (Северная Америка, Европа), в силу слабой патогенности вызывая отдельные заболевания, практически не диагностируемые как СПИД

в начале 50-х годов нашего столетия конструирование ВИЧ произошло при генетических рекомбинациях (видимо, случайных) вируса лейкоза человека и животных (ретровируса типа С) с вирусом опухоли молочной железы мышей (ретровирус типа В) или с вирусом обезьяньего СПИД (ретровирус типа D);

в древние времена мутанты вируса иммунодефицита зеленой мартышки трансформировались и обрели нового хозяина — человека;

по структуре генома и биологическим свойствам ВИЧ близок к лентивирусу висна и вирусу инфекционной анемии лошадей, отмечается выраженная общность их внутренних (сердцевинных) белков.

Ряд авторов утверждают, что пробел в структуре и свойствах между вирусами иммунодефицита обезьян и человека уже частично заполнен сходными вирусами HTLV-4, ВИЧ-2, а также недавно открытым шведским ученым вирусом SBL, и процесс этот будет продолжаться.

Однако проблема СПИДа сегодня представляется настолько нетривиальной и многоплановой, что традиционный эпидемиологический подход к указанному заболеванию как к обычной антропозоонозной инфекции вряд ли может быть исчерпывающим в трактовке генеза ВИЧ. В пояснение этому необходимо отметить, что в эволюционном аспекте ретровирусы (в первую очередь онкогенные) часто и абсолютно оправданно рассматриваются в неразрывной связи с мобильными клеточными элементами генома эукариот. Примечательным является факт удивительного структурного сходства провирусных нуклеотидных последовательностей и перемещающихся элементов эукариотических геномов.

В первую очередь обращает на себя внимание тот факт, что как проретровирусы, так и мобильные генетические элементы ограничены с обеих сторон регуляторными последовательностями — длинными концевыми повторами (LTR).

Более того, LTR проретровирусов и подвижных генетических элементов сами характеризуются сходством молекулярной организации. У всех перечисленных полинуклеотидных последовательностей LTR несут на концах инвертированные концевые повторы. Появление коротких концевых повторов по краям проретровирусов и перемещающихся элементов генома эукариот связано с удвоением соседних участков ДНК, то есть указывает на общий механизм их интеграции с клеточным геномом. Одной из общих характеристик процесса интеграции в геном мобильных элементов (ретропозонов) и ретровирусов является использование обратной транскрипции.

Сходным образом осуществляется и их прямая транскрипция: как провирусы, так и мобильные генетические элементы транскрибируются в виде полноразмерной РНК от начала одного LTR до конца другого. Оба вида образующихся транскриптов имеют почти одинаковую длину.

Приведенные выше и некоторые другие признаки структурно-функционального сходства ретровирусов и мобильных генетических элементов дали основания Х. Темину выдвинуть гипотезу о происхождении ретровирусов из мобильных клеточных элементов эукариотического генома. Согласно предположению Темина эволюция ретровирусов начиналась с того, что два небольших мобильных элемента, переместившись к краям гена ДНК-полимеразы, в дальнейшем в виде единого транспозона мигрировали совместно с названным геном, причем последний постепенно трансформировался в ген РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратной транскриптазы), а фланкирующие последовательности превратились в LTR. В дальнейшем подобный новообразованный мобильный элемент в процессе транспозиции мог захватить и включить в свой состав другие структурные гены, характерные для ретровирусов (gag, env).

Одним из убедительных современных подтверждений Темина могут служить данные, указывающие на высокую степень структурно-функциональной близости ретровирусов и мобильного элемента генома дрожжей Ту. Ретротранспозон Ту обладает длинными концевыми повторами и двумя структурными генами: Ту А и Ту В. При этом ген Ту А является аналогом гена gag ретровирусов, кодирующего синтез сердцевинных белков вириона, а Ту В — аналогом гена pol, управляющего синтезом обратной транскриптазы и протеазы.

Если признать правомочным вытекающее из изложенного предположения о происхождении ВИЧ из ретротранспозонов лимфоидных клеток человека, то следующим закономерным этапом было бы решение вопроса о механизмах активации определенных ретротранспозонов и приобретения ими автономности с последующим функционировании в форме ВИЧ.

Необходимо отметить, что идея связи иммунодефицитных состояний в целом с нестабильностью генома уже получила достаточно широкое распространение в клинических наблюдениях и экспериментальных исследованиях. Однако в качестве характеристики нестабильности генома в большей части проанализированных работ рассматривается только уровень хромосомных аберраций, являющийся показателем грубых нарушений структуры хроматина. Конкретные молекулярные механизмы лабилизации генома в упомянутых исследованиях не освещены.

Одним из таких принципиальных механизмов можно считать неспецифические реакции клеточного стресса, сопровождающиеся синтезом белков теплового шока. Убедительно показано, что тепловой шок и некоторые химические индукторы клеточного стресса, приводящие к экстренному синтезу стрессовых белков, резко активируют экспрессию длинных концевых повторов ВИЧ а культуре клеток. Более того, зона LTR ВИЧ, которая связывает белки, распознающие ДНК, оказывается гомологичной соответствующей зоне в составе генов синтеза белков теплового шока. Это указывает на отчетливую взаимосвязь экспрессии генетических элементов ретровируса (ретротранспозона?) с клеточным стрессом. Если подобные явления имеют место in vivo, то это позволило бы приблизиться к пониманию не только самих внутриклеточных процессов, но и природы конкретных биохимических медиаторов (типа белков теплового шока), способствующих увеличению лабильности генома.

Среди факторов-индукторов клеточного стресса особая роль принадлежит ультрафиолетовому излучению. Продемонстрирована интенсивная наработка мРНК, гибридизующейся с ДНК гена белка теплового шока hsp 70, под влиянием ультрафиолета in vivo.

Следовательно, УФ, индуцируя синтез белков теплового шока в облученных клетках, должно было бы тем самым усиливать экспрессию элементов генома ВИЧ. Действительно, в экспериментах установлен факт более чем 150-кратного увеличения экспрессии ВИЧ-специфичных LTR, интегрированных в геном клеток HeLa, после облучения их УФ. Более того, степень ее интенсификации оказалась пропорциональной дозе излучения.

При анализе результатов исследований постоянно возникал вопрос о конкретных механизмах действия УФ-излучения как фактора геномного стресса, приводящего к активации экспрессии LTR ВИЧ. Особое внимание привлекла гипотеза участия в названном процессе УФ-эндонуклеазы - фермента, катализирующего образование однонитевых разрывов ДНК под влиянием УФ-излучения и инициирующего ее репарацию.

После ряда экспериментов для подтверждения данной гипотезы был сделан вывод, что лимфоциты крови больных ВИЧ-инфекцией характеризуются повышенной лабильностью генома, степень которого возрастает по мере развития заболевания. Одним из ключевых патобиохимических механизмов дестабилизации генома лимфоцитов в этих условиях являются процессы свободнорадикального окисления. Атака ДНК лимфоцитов свободными радикалами вызывает образование однонитевых разрывов, что одновременно служит инициирующим сигналом для репарации указанных повреждений.

УФ-эндонуклеаза, активируемая под влиянием УФ-миметического действия активных форм кислорода, инициирует репарационные процессы, которые в силу своей избыточной интенсивности приводят к формированию олигонуклеотидных последовательностей гораздо большей протяженности, чем это необходимо для репарации разрывов ДНК. Возможно, что образующиеся последовательности могут служить либо факторами регуляции продукции и экспрессии ретротранспозонов (в зависимости от сайтов их встраивания в репарирующую ДНК), либо даже структурными их элементами. В пользу данного предположения косвенным образом свидетельствуют результаты работы, согласно которым тепловой шок и окислительный стресс существенно усиливают транскрипцию ретротранспозонов у дрозофилы.

Последующая автономизация ретротранспозонов в лимфоидных клетках (в том числе в процессе пассирования через организм реципиента генетического материала лимфоцитов) посредством соответствующих реаранжировок и сплайсинга, согласно представленной гипотезе, приводит к постепенной трансформации ретротранспозонов в ВИЧ.

Несомненно, значение факта значительной лабилизации генома лимфоцитов в условиях ВИЧ-инфекции может быть интерпретировано неоднозначно. Можно предположить, что дестабилизированный геном лимфоидной клетки является гораздо более восприимчивым к интеграции в него ДНК-транскриптов ВИЧ и, таким образом, подобные лимфоциты являются лишь «благодатной почвой» для распространения ВИЧ-инфекции. Однако имеется ряд результатов, которые могут свидетельствовать в пользу предложенной выше гипотезы.

При обследовании семи пациентов, в клетках которых отсутствовал генетический материал ВИЧ (по данным исследования методом ДНК-зондов), а в сыворотке отсутствовали антитела к белкам ВИЧ, было установлено, что после переливания донорской крови (не имевшей никаких маркеров ВИЧ) и последующей процедуры реинфузии аутокрови, облученной ультрафиолетом, в сроки от 1 до 3 месяцев в сыворотке этих пациентов появляются антитела к белкам р17 и р24 ВИЧ. Результаты обнаружения провирусных последовательностей с помощью ДНК-зондов в лимфоцитах обследованных к настоящему моменту оцениваются как неопределенные.

Безусловно, эти данные еще трудно трактовать как однозначные, однако в целом они могут являться подтверждением положения: проблема СПИДа как в фундаментальных, так и в прикладных ее аспектах не может быть решена в рамках традиционных подходов к рассматриваемой патологии как к тривиальной вирусной инфекции.

Очевидно, что многие из имеющихся сведений и гипотез о природе возбудителя синдрома приобретенного иммунодефицита человека требуют уточнения, дополнительных исследований и всестороннего анализа.

Похожие публикации