Текст книги "Вирусы: Скорее друзья, чем враги"

ВИЧ в качестве примера

Ранним утром, примерно 30 лет назад, отдыхая в Провансе (Франция), я пыталась связаться со своей коллегой Юттой, жившей в Берлине. «Ютта, в газете сообщается о несчастных случаях в американской лаборатории и смерти работавшего с ВИЧ оператора. Прекращай все работы. Выброси всё в паровой автоклав и уничтожь все образцы вирусов – это может быть опасно для жизни». А она – ни в какую! «А может быть, я сначала закончу эксперимент? Я буду соблюдать осторожность». Типичная реакция ученого. Помнится, когда мы смотрели на препарат ВИЧ в центрифужной пробирке, он был мутным, в отличие от всех других вирусов, выращенных в лабораторных условиях. Мы рисковали жизнью, сами того не зная. Однажды во время трансатлантического перелета я попросила стюардессу положить пробирку с образцом вируса в холодильник, и она лежала рядом с едой для пассажиров. Правда, пробирка была закрыта пробкой и опасности не было. И все же! А Ютта даже исследовала кровь своего коллеги, чтобы определить его ВИЧ-статус. А что было бы, если бы результат теста оказался положительным? В то время ВИЧ-положительный статус был равнозначен смертному приговору.

Во всем мире одна из самых частых причин смерти – инфекционные заболевания. От ВИЧ ежегодно умирает 2 млн человек. Еще столько же заражается ВИЧ. Для сравнения: в мире ежегодно умирает от рака 8,2 млн человек. В конце 1970-х гг. считалось, что благодаря антибиотикам удалось взять под контроль инфекционные заболевания. С появлением ВИЧ/СПИДа оптимизм исчез и его сменили страх и пессимизм. Даже возникла паника, как когда-то во времена страшной чумы Юстиниана в Восточной Римской империи около 541 г. О ВИЧ ничего не было известно – ни способы распространения вируса, ни пути заражения, ни диагностика и лечение. По счастливому совпадению именно тогда появились новые технологии, позволяющие лучше понимать болезни: молекулярная биология и генная инженерия. Наступила эра молекулярного клонирования, стало возможно рекомбинирование ДНК-фрагментов генов с помощью высокочувствительной полимеразной цепной реакции (ПЦР) для выявления крайне малого объема генетического материала путем его амплификации в пробирке. Все эти методы можно было использовать в исследованиях, и в результате удалось добиться одного из самых невероятных успехов в истории медицины, которого ранее никто не добивался. До сих пор не хватает только одного элемента: вакцины. Вот какое заключение можно сделать по результатам 35 лет интенсивных исследований. Вирус секвенировали практически сразу. Такой вирус можно было вырастить и амплифицировать его производство в лабораторных условиях, что позволило ученым и фармацевтическим компаниям подбирать препараты для лечения, а также разрабатывать надежные методики и тесты для скрининга образцов крови. Одновременно для лечения ВИЧ было одобрено более тридцати препаратов.

Недавно был разработан диагностический экспресс-тест для установления ВИЧ-статуса потенциального сексуального партнера перед тем, как пойти в мужскую сауну; процедура быстрая, однако не очень надежная. Самотестирование способствует снижению уровня инфицированности ВИЧ. В настоящее время в западных странах никто не должен умирать от СПИДа, ведь медицинская страховка покрывает расходы на соответствующую терапию, стоимость которой до сих пор составляет около $20 000 в год. Трудность состоит в том, чтобы поддержать малоимущие слои населения даже в богатых странах. Подход к подавлению резистентной ко многим лекарственным средствам ВИЧ-инфекции с помощью трех препаратов, который называется ВААРТ (высокоактивная антиретровирусная терапия), «тройная терапия», стал применяться при наличии достаточного количества препаратов в лечении других инфекционных заболеваний и рака. При этом ВИЧ-инфицированные пациенты могут вести практически нормальную жизнь, а продолжительность жизни у них практически такая же, как у неинфицированных, то есть в западных странах она составляет примерно 75 лет. В странах третьего мира срок жизни у пациентов с ВИЧ после постановки диагноза составляет примерно 11 лет. Часто это происходит на фоне «двойной терапии» (АРТ, антиретровирусная терапия) и запоздалого начала лечения. На Западе ВИЧ-инфицированные пациенты могут вести нормальную семейную жизнь и иметь неинфицированных детей. «Терапия как профилактика» – лозунг, означающий, что инфицирования не должно произойти, если пациент строго придерживается режима лечения. Доконтактную и постэкспозиционную профилактику (ДКП и ПЭП) начали проводить с 2012 г., и в этом направлении достигнут значительный прогресс, что привело «к почти полному выздоровлению» пациентов.

В зависимости от прописанных препаратов пациент, руководствуясь принципом «утро начинается с таблетки», должен принимать лекарства с интервалом в несколько часов или сутки. Так здоровые люди могут оставаться здоровыми, а терапия для ВИЧ-инфицированных является одновременно профилактикой для неинфицированных партнеров. Это, вероятно, оптимальный вариант до тех пор, пока (возможно) не будет разработана вакцина. Полностью вывести вирус из организма человека, то есть излечиться, пока невозможно, но это станет новой амбициозной целью. Вирус меняется и сохраняется в «резервуарах», недоступных для современных терапевтических средств. Тем не менее при «тройной терапии» вирусная нагрузка (ВН) снижается с 1 млрд до примерно 20 частиц на 1 мл крови. Таков диагностический предел выявления, основанный на вышеупомянутом высокочувствительном методе амплификации генов с помощью ПЦР.

В связи со столь значительным снижением вирусной нагрузки возник следующий вопрос: может ли пациент в случае эффективного лечения перестать быть источником заражения? При положительном ответе это означало бы, что не нужно принимать меры предосторожности при половых контактах – таковы были доводы. Интересно отметить, что этот вопрос впервые был поднят в Швейцарии – стране, где люди обеспокоены вопросами безопасности более, чем где-либо. Это предложение вызвало в мире волну дебатов, но в конечном итоге было принято. Поэтому в настоящее время ВИЧ-инфицированным не нужно сообщать партнеру о своем ВИЧ-статусе. Однако приверженность лечению и четкое выполнение всех предназначений врача ВИЧ-инфицированными пациентами являются жесткими и обязательным условием, а также строгим лимитирующим фактором.

В 2013 г. отмечалось 35-летие с начала исследований ВИЧ, в связи с чем в Институте Пастера (Франция) был проведен симпозиум. Лауреат Нобелевской премии «за открытие вируса иммунодефицита человека» Франсуаза Барре-Синусси пригласила принять в нем участие исследователей со всего мира. На этом мероприятии не присутствовал очень известный ученый Люк Монтанье, руководитель отделения, сотрудники которого открыли ВИЧ и который в 2008 г. также был удостоен Нобелевской премии. Любопытно узнать, что Монтанье отказался от исследований и идеи применения проверенных терапевтических средств для лечения ВИЧ-инфекции и обратил свой взор к «альтернативной медицине», предусматривающей использование экстрактов растений. Но такой подход не нашел широкой поддержки среди ученых.

Еще раз был показан исторический слайд – электронная микрофотография данного вируса. Уже на этом первом снимке видно, что вирус меняет свою внутреннюю структуру под действием протеазы, а созревание вируса происходит после того, как он покидает клетку. В качестве профилактики этого процесса используют ингибиторы протеазы, после чего виден эффект препарата. Незрелый вирус теряет способность инфицировать. Снимок вируса, полученный при помощи электронного микроскопа, имел историческую важность, поскольку Роберт Галло, возглавлявший в то время Национальный институт здравоохранения в Бетесде (штат Мэриленд), опубликовал его как сделанный им самим. Франсуаза показала мне эти два снимка на демонстрационной доске. В итоге протесты научного сообщества вынудили сделать заявление, что допущена ошибка: снимки перепутали и опубликовали «не тот снимок». Некоторые коллеги Галло после этого переехали в другие страны. А вот журналисты об этом случае не забыли. Галло получил вирус от Люка Монтанье, который щедро раздавал образцы другим исследователям. Смешав несколько вирусов, Галло вырастил в лаборатории вирус-кандидат, который, однако, оказался изолятом, полученным Монтанье. Как правило, вирусологи не смешивают изоляты вирусов. Наоборот, они изолируют отдельные клоны, но в данном случае произошло смешение и маскирование. В конечном итоге правительство Франции и администрация США пришли к компромиссу, в соответствии с которым обе стороны делят роялти от патента. В конце концов, Галло выявил очень важный фактор роста – интерлейкин IL-2, обеспечивающий распространение вируса в клеточной культуре, что явилось важным вкладом в разработку диагностического теста. Только ВИЧ настолько быстро мутирует, что не существует двух одинаковых изолятов этого вируса. Адвокаты строили защиту на основании того, что «полученный Галло изолят» отличался несколькими мутациями, однако им не удалось доказать, что это отдельный изолят. Нападки на Галло продолжались десять лет. Это стоило ему Нобелевской премии, несмотря на то, что вскоре после открытия вируса он опубликовал в журнале Science три замечательные статьи. Кроме того, Галло открыл Т-лимфотропный вирус человека типа 1 (HTLV-1) – эндемичный японский вирус, имеющий лишь отдаленное сходство с ВИЧ. Друг Галло сравнил его с футболистом, который живет по принципу «пропустил мяч – не беда, пробуй снова». Поэтому Галло приехал в Париж на празднование. Шоу должно продолжаться. Все участники ежегодной конференции в возглавляемом Галло Институте вирусологии человека (IHV) в Балтиморе присутствовали на приеме в честь «почти Нобелевского лауреата», организованном г-жой Кеннеди. Прием был платным.

Насколько впечатляют имеющиеся достижения в области разработки терапии ВИЧ/СПИДа? Весьма любопытно, что до сих пор требуются новые препараты, хотя вряд ли найдется вирус или заболевание, для лечения которого имелось бы столько препаратов. Наиболее эффективными оказались достаточно поздно разработанные ингибиторы интегразы. Разработанный в 2015 г. препарат предотвращает выход вируса из клетки-хозяина, а не репликацию, что делают большинство других препаратов. Это очень необычный подход, реализовать который не может ни один другой препарат, он заключается в том, чтобы «убедить» вирус выйти из своего убежища. Идея заключается в том, чтобы «вытащить вирус из его убежища» или «оказать на него шоковое воздействие и уничтожить», то есть сначала получить больше вирусов, а потом воздействовать на них. Иными словами, сначала повысить инфицированность организма, а потом снизить ее – звучит довольно рискованно.

В Африке стоимость препаратов существенно снизилась (до нескольких сот долларов в год) в силу того, что Билл Клинтон обязался снижать их стоимость. Однако побочным эффектом этого явления стало отсутствие у фармацевтических компаний заинтересованности в разработке новых препаратов. Препараты из Африки контрабандно поставлялись в другие страны, подрывая таким образом фармацевтический рынок. В настоящее время эти препараты выпускаются в двух цветах: светлые и темно-синие таблетки в зависимости от страны-производителя, поэтому можно проследить их происхождение. Одинаково ли они эффективны? Не знаю.

Однако остаются проблемы, касающиеся резистентности ВИЧ у получающих терапию пациентов. В вирусе содержится 10 000 нуклеотидов, и они мутируют – примерно 10 мутаций за одну репликацию каждые сутки. Работа обратной транскриптазы, фермента, необходимого для репликации вируса, транскрибирующего вирусную РНК в двуспиральную ДНК, часто подвержена ошибкам. Поэтому многие мутантные формы вируса аккумулируются и таким образом ускользают от терапии. В организме любого пациента всегда находится большое количество разных вирусов, называемых квазивидами. Все эти вирусы родственны между собой, хоть и неидентичны. Некоторые виды вирусов – мутанты, не поддающиеся одной терапии, и, следовательно, для них требуется другая терапия, которая зачастую представляет собой применение комбинации препаратов. Если заменить одну терапию другой, первоначальный вирус созревает довольно быстро, в течение нескольких недель, что немало удивило ученых, когда они это впервые это отметили. В западных странах уже используется «тройная терапия», и не за горами появление «тетратерапии» в виде одной таблетки. Кроме того, осуществляется разработка и первое тестирование инъекции лекарства пролонгированного действия, рассчитанного на три месяца. Объем инъекции пока достаточно большой (4 мл), и укол довольно болезненный.

Как сейчас обстоят дела в мире? Действительно ли все так хорошо, как говорят результаты исследований? В мире 37 млн людей с ВИЧ-положительным статусом, у 21 млн человек диагностирована инфекция, ежедневно регистрируется 2 млн новых больных (данные по состоянию на 2013 г.). Объединенная программа ООН по ВИЧ/СПИДу регулярно публикует такие данные. В 2013 г. 1,5 млн человек умерло от СПИДа, это 1/10 от аналогичного показателя за предыдущие 10 лет. 15 млн ВИЧ-инфицированных получают терапию, а 22 млн пока еще ждут ее. Получение терапии, снижающей вирусную нагрузку (ВН) до неопределяемого уровня, означает, что человек более не является носителем инфекции и не распространяет вирус. В США этот показатель составляет 30 %, в Швейцарии и Великобритании – примерно 60 %, в России – 11 %. Почти четверть новых ВИЧ-инфицированных составляют женщины в возрасте 15–24 года. В Африке практически нет шансов повысить уровень жизни, и молодые женщины становятся проститутками, обслуживающими богатых «папиков». Если это не прекратится, эпидемия будет продолжаться. В настоящее время принимаются меры, направленные на удержание в школе девочек-подростков, для чего используют «финансовую мотивацию», то есть выдают им определенную сумму наличными, чтобы они не занимались проституцией и могли купить столь желанный сотовый телефон.

Точно так же путем денежных выплат ($12,5) продвигают идею обрезания у мужчин, что снижает уровень инфицирования примерно в два раза. Помнится, когда лет 30 назад впервые предложили применять обрезание, это воспринималось как чрезвычайная мера и как признание несостоятельности проводившихся исследований, и аудитория взрывалась смехом. Данная процедура применяется до сих пор, как и в библейские времена.

Спасти детей, сохранить следующее поколение стало целью после того, как в Африке потеряли целое поколение. Нужно исключить возможность заражения новорожденных. В западных странах заражение новорожденных ВИЧ во время родов трактуется как умышленные неправомерные действия медперсонала. Передачу вируса от матери к ребенку (ПМР) можно предотвратить, если мать получает терапию и во время родов принимает соответствующие препараты. Но предоставить таким пациентам возможность получать соответствующую терапию до сих пор достаточно проблематично. Вряд ли кто-нибудь помнит предложенную Джорджем Бушем модель: «Умейте воздерживаться, будьте честными и пользуйтесь презервативами». Самая серьезная задача для медиков – перенести учение на практику, но побудить людей отказаться от курения и правильно питаться, не говоря уже о защищенных половых контактах, достаточно сложно.

Хуже всего, что многие американцы, инфицированные ВИЧ, об этом даже не догадываются. Их число составляет 200 000 на каждые 1,3 млн человек. К числу таких людей относится одна треть новых зарегистрированных ВИЧ-инфицированных. К сожалению, именно новые ВИЧ-инфицированные пациенты особенно заразны. Новая, весьма впечатляющая стратегия сводится к тому, чтобы начать лечение как можно раньше, но для этого нужно знать, что человек ВИЧ-инфицирован! Еще одна серьезная проблема заключается в несоблюдении пациентами назначений врача. Около половины получающих терапию пациентов принимают лекарства нерегулярно и остаются заразными. Необходимо проводить разъяснительную работу, поскольку в случае с ВИЧ-инфекцией лекарства дают выраженный защитный эффект.

Ставится задача реализовать до 2020 г. «правило большого пальца» – «90: 90: 90», которое означает следующее: 90 % инфицированных должны быть диагностированы, 90 % из этих людей должны получать антиретровирусную терапию и у 90 % этих пациентов вирусная нагрузка должна быть ниже определяемого уровня. При таком уровне вирусной нагрузки примерно 72 % пациентов считаются успешно проходящими лечение. В этом случае не происходит заражения партнера и можно остановить пандемию. В ряде африканских стран (например, в Ботсване) такие мероприятия уже весьма успешно реализуются. Задача заключается в том, чтобы в результате лечения не удавалось выявить РНК ВИЧ. Объектом всех этих амбициозных усилий является вирусная нагрузка (ВН), и задача заключается в том, чтобы ВИЧ у пациентов со СПИДом находился ниже выявляемого уровня. Может быть, тогда к 2030 г. удастся победить СПИД? Но это только прогноз. В принципе это возможно, так как речь идет в основном об антивирусной терапии, проведении разъяснительной работы, улучшении санитарных и гигиенических условий и совершенствовании системы здравоохранения, но для этого нужны средства.

Берлинский пациент и младенец из Миссисипи – ВИЧ излечим?

Уникальный терапевтический эффект излечения одного пациента был получен в берлинской клинике «Шарите». ВИЧ-положительному пациенту с лимфомой для лечения должны были проводить пересадку костного мозга. С этой целью выбрали донора, обладающего естественной резистентностью к ВИЧ. При этом была надежда на то, что у «берлинского пациента» тоже выработается резистентность к этому вирусу и он вылечится, что действительно и произошло. Примерно у 15 % европейцев наблюдается резистентность к ВИЧ-инфекции в силу естественной мутации на поверхности рецептора, при помощи которого вирус проникает в клетку (этот рецептор называется хемокиновым рецептором CCR5, а мутация – CCR5дельта32, поскольку молекула сокращается на 32 аминокислоты). Проводился ряд исследований останков людей, переживших эпидемию чумы, известную как «черная смерть», чтобы выяснить, выжили ли они в силу каких-то мутаций, произошедших в Средние века. Тела эксгумировали, чтобы выделить из останков последовательности генов, – но, похоже, подтверждений этой гипотезы обнаружено не было.

Пересадка костного мозга и замена лимфоцитов пациента ВИЧ-резистентными лимфоцитами оказалась эффективной мерой. Поэтому счастливчик Том Браун, перенесший ВИЧ, десять лет считался «функционально излеченным» – определение, которое дается пациентам с вирусной нагрузкой ниже выявляемого уровня, но может привести к более поздней ремиссии. «Стерилизация» могла бы оказаться более эффективной терапией, не сопровождающейся ремиссией. Эту процедуру повторяли восемь раз, но все попытки оказались безуспешными. Применительно к пациентам со СПИДом подобные повторные процедуры – дело непростое, поскольку для их проведения иммунитет пациента нужно свести практически на нет, а это довольно рискованная процедура. Поэтому этот случай можно рассматривать как не более чем модель для новых терапевтических подходов. Такие подходы предусматривают либо блокировку, либо подавление рецептора CCR5 (для чего используется сайленсерная РНК), после чего вирус не может попасть в клетку. Люди вполне обходятся без этого рецептора и живут нормальной жизнью.

Еще одним примером почти полного излечения является случай с младенцем из Миссисипи. Ему начали проводить лечение сразу же после рождения (в течение 30 часов) – это можно делать, поскольку такая терапия нетоксична. Ребенку в течение 19 месяцев проводили антиретровирусную терапию (АРТ). Такую же терапию проводили еще 19 детям в рамках контроля после лечения (КПЛ), направленного на контроль вируса. Однако это не полный контроль, поскольку в случае с младенцем из Миссисипи через четыре года вирус вновь дал о себе знать. Однако другой ребенок является «функционально излеченным» более 12 лет, поэтому можно надеяться, что остаточный вирус будет контролироваться на протяжении оставшейся жизни человека (для этого требуется снижение вирусной нагрузки (ВН) хотя бы на пять десятичных логарифмов (в 100 000 раз), чтобы этот показатель составлял 50 вирусных копий/мл).

Новые подходы направлены на то, чтобы «вырезать» ВИЧ молекулярными «ножницами», что намного легче осуществить, используя новейшую технологию, предусматривающую применение описанных ниже молекулярных «ножниц» (CRISPR/Cas9). Для этого потребовалась бы ex vivo генная терапия специально отобранных клеток, возможно, вирусные векторы для лечения и реинфузия, а также терапия второй линии, чтобы бороться с «минимальными остатками заболевания» в клетках, поскольку не существует эффективной на 100 % терапии. Кто в состоянии оплатить такие исследования и последующее лечение и где? В Африке? Но зато был создан новый журнал Cure HIV. Много шума. Еще один новый подход заключается в активации вируса, который прячется в организме пациента (для этого применяют препарат вориностат), чтобы против него можно использовать соответствующую терапию. Этот метод изучается в процессе исследовании DARE – очень символичное сокращение[6]6
  В переводе с английского языка значит «вызов». – Прим. ред.


[Закрыть], поскольку увеличить вирусную нагрузку, чтобы после этого уничтожить вирус, рискованно. Кроме того, в настоящее время проводится исследование так называемых «элитных контроллеров» с целью выяснить, как их организм контролирует вирус. Иммунная система таких людей имеет одну особенность – наличие генного варианта HLA-B57, который, возможно, обусловливает контроль над вирусом. Такая возможность изучается в рамках Исследования вирусологических и иммунологических аспектов у контроллеров после прекращения лечения (VISCONTI). Основной тезис прост: лечение нужно начинать как можно раньше!