Имя ему СПИД: Четвертый всадник Апокалипсиса

Тарантул Вячеслав Залманович

Оказалось, что в случае ВИЧ-инфекции также существует некая популяция людей, для которых эта инфекция не страшна. Такие люди могут сказать: я СПИДом не заболею. С самого начала было ясно, что здесь имеется тесная взаимосвязь с генетическими особенностями организмов. Мы все очень разные, отличаются и наши гены. Хотя в целом различия в ДНК между отдельными индивидуумами составляет всего 0,1 %, но именно они-то все и определяют. Стремясь понять причину защищенности от ВИЧ некоторых людей, ученые в первую очередь отобрали две группы: зараженных вирусом и тех, кто не стал носителем ВИЧ, несмотря на постоянные контакты с больными. Далее стали смотреть, какие же гены у этих двух групп людей отличаются. Наш генетический аппарат содержит свыше 35 тыс. генов. Было очень непросто определить, какой из них участвует в защите от вируса. Но в конечном итоге выяснилось, что у здоровых людей, несмотря на их постоянные тесные контакты с ВИЧ-положительными,

образуется видоизмененный (мутантный) белок под названием CCR5, который, как уже говорилось выше, принимает вместе с CD4-рецептором участие в проникновении вируса в клетки. Только взаимодействие этих двух молекул-рецепторов на поверхности иммунной клетки создает надежную «посадочную площадку» для вируса. Мутантный белок CCR5, в отличие от обычного, не способен взаимодействовать с вирусными частицами, а в результате вирус не может проникнуть в клетки. Сразу же было замечено, что подобные генетические варианты встречаются лишь у американцев европейского происхождения или у выходцев из Западной Азии, у американцев же африканского и восточноазиатского происхождения такие «защитные» гены не нашли.

Дальнейшие широкомасштабные исследования показали, что самый высокий уровень резистентности к ВИЧ, связанный с мутацией гена белка-корецептора CCR5, существует у представителей финно-угорской группы: финнов, эстонцев, венгров, мордвин. Наличие такой мутации в одном из двух парных генов здесь достигает 15–17 %. Достаточно много подобных людей среди населения Северной Европы, а на юге и на востоке их число существенно меньше. Так, среди афроамериканцев они составляют всего 1–2 %. А среди представителей многих других рас их вообще нет. Таким образом, существует некий градиент распределения ВИЧ-устойчивых людей по планете, что хорошо видно на рис. 12.

^{Рис. 12. Цветовой переход на карте соответствует изменению значений частоты (указан в шкале интервалов). Карта выявляет четкую клинальную изменчивость: падение частоты мутации от Северной Европы (выше 15 %) к югу и востоку. Так, если в Европе в целом частота мутации превышает 5 %, то в Африке южнее Сахары и Восточной Азии мутация практически отсутствует. (Любезно предоставлена доктором биологических наук Е. В. Балановской).}

Люди с мутацией гена CCR5 генетически надежно защищены от ВИЧ-инфекции только тогда, когда эта мутация присхо-дит в обоих генах (напомним, что у человека, как и у большинства других организмов, каждый ген представлен в двух копиях — одна от отца, другая от матери). А вот таких людей существенно меньше (не более 1 %). К сведению москвичей: среди вас устойчивы к ВИЧ около 0,6 процента!

С обладателями одного мутантного гена пока не все до конца ясно. Имеются данные, что у них признаки СПИДа все же развиваются медленнее, чем у носителей двух нормальных генов, и такие больные лучше поддаются лечению. К сожалению, сейчас появились новые разновидности чрезвычайно агрессивных ВИЧ. И оказалось, что людей, зараженных такими вирусами, не спасает даже присутствие мутантных генов. Это заставляет продолжать поиск генов, обеспечивающих устойчивость к ВИЧ.

В многочисленных популяциях американцев афро-азиатского происхождения мутантные гены CCR5 не были найдены, однако и там существуют небольшие группы людей, остающихся полностью здоровыми, несмотря на многочисленные контакты с зараженными. Это говорит о существовании каких-то иных генов защиты иммунной системы от страшной инфекции. К настоящему времени широкомасштабные исследования позволили выявить около полутора десятков генов человека, полиморфизм которых связан с разным поведением ВИЧ в инфицированном организме. Эти гены так или иначе оказывают влияние на разные этапы жизненного цикла вируса, в частности на его вхождение в клетки, на иммунность организма и степень защиты от вируса. Все это позволяет надеяться на обнаружение в конечном итоге некоего «слабого места» или даже, возможно, нескольких «слабых мест», целенаправленное воздействие на которые может стать одним из способов защиты человечества от СПИДа. Поняв, как иммунная система людей может самостоятельно справляться с ВИЧ-инфекцией, ученые смогут разрабатывать новые методы лечения.

Многоликий враг

(генетическое разнообразие ВИЧ)

Nihil semper suo statu manet

(Ничто не остается постоянно в своем состоянии)

Для любого эффективного развития, будь то живой организм, промышленное производство или общество, важным является не только стабильность общего устройства, но и постоянное усовершенствование, разнообразие способов и мнений, поиск и использование наилучших вариантов из широкого

спектра возможных. Однообразие мыслей, поступков и способов — смерти подобно. Об этом свидетельствует вся история человечества, это понимает даже «безмозглый» ВИЧ (жаль, что данное обстоятельство зачастую непонятно вроде бы вполне разумным людям). Проникнув в клетку и вольготно там расположившись, ВИЧ на этом не успокаивается, а постоянно изменяется, модифицируется. В этом его спасение, его будущее, поскольку в ином случае иммунная система, наш основной защитник, сумела бы быстро уничтожить противника, нагло прорвавшегося на чужую территорию. ВИЧ, подобно иной государственной машине, постепенно набирает мощь, разнообразя свои приемы, методы, мимикрируя, расширяя за счет этого сферу своего воздействия.

Когда мы используем аббревиатуру ВИЧ, надо понимать, что под ней скрывается далеко не один и тот же вирус, а огромное их разнообразие. При том что общий план строения вируса и набор генов, которые он несет, остаются неизменными, ВИЧ не менее многолик, чем человек. В популяции живущих на планете людей, несмотря на их общее происхождение, имеются расы, народности, национальности, которые порой разительно отличаются друг от друга по множеству параметров, объединяя при этом все тех же людей. Даже в пределах одной расы и национальности каждый человек отличается от своих собратьев и ближайших сородичей, хотя геном (ДНК) каждого человека отличается от любого другого в среднем всего на 0,1 %. С определенными оговорками полностью похожи между собой только однояйцевые близнецы (что является весьма редким событием). Теперь ясно, что ВИЧ еще более многолик.

Число основных рас человека невелико (насчитывают четыре основных), также не велико число «рас» и у ВИЧ. Сейчас хорошо известны две такие основные вирусные «расы»: ВИЧ-1 и ВИЧ-2 (см. рис. 7). Нельзя исключить, что их может быть больше, иногда даже говорят об этом, но точных доказательств тому нет. Обе твердо установленные на сегодняшний день «расы» имеют общие корни, хотя их происхождение было, скорее всего, независимым. ВИЧ-2 в целом очень напоминает собой ВИЧ-1. Разделение на две «расы» связано главным образом с существенным отличием в структуре геномов этих вирусов. Как уже говорилось, главное из них заключается в том, что у ВИЧ-2 имеется один ген, которого нет у ВИЧ-1 (ген vpx), и наоборот, у ВИЧ-1 имеется ген, которого нет у ВИЧ-2 (ген vpu). Кроме того, генетический аппарат этих двух типов вирусов в целом схож между собой по последовательности нуклеотидов чуть более чем на 50 %. B результате у ВИЧ-2, например, белки оболочки имеют меньшие размеры, чем у ВИЧ-1. Это приводит к тому, что используемые медиками тест-системы на ВИЧ-1 зачастую «не узнают» ВИЧ-2. По своей структуре ВИЧ-2 больше напоминает вирус иммунодефицита обезьян ВИО), чем ВИЧ-1. Кроме того, по имеющимся сегодня данным, ВИЧ-2 не так многолик, как ВИЧ-1. Возможно, это связано с более поздним его появлением на нашей планете.

Подобно людям с определенной расой, большинство которых (но не обязательно все) обычно проживает компактно в определенных регионах Земли, «раса» ВИЧ-1 распространена преимущественно в США, Европе и Центральной Африке, а другая «раса» — ВИЧ-2 — существует в основном в Западной Африке и Индии. Например, в США при общем числе ВИЧ-инфицированных несколько сотен тысяч, было зарегистрировано всего лишь менее сотни случаев обнаружения ВИЧ-2. B России также в основном встречается ВИЧ-1, а ВИЧ-2 обнаруживался пока очень редко.

Но на этом разнообразие вируса не исчерпывается. Изучение только ВИЧ-1 показало, что он сам по себе необычайно многолик в человеческой популяции. Сегодня в международной базе данных есть информация о геномах свыше 40 тыс. вариантов ВИЧ-1, обнаруженных в разных регионах земного шара. Казалось бы, относительно недавно появившийся на свет вирус (в следующем разделе мы еще поговорим о предполагаемом времени его существования) не должен был бы столь сильно измениться (эволюционировать, как говорят генетики). Однако на деле это оказалось не так. Анализ генетического аппарата ВИЧ-1 из образцов крови, собранных в последние 40–50 лет в разных регионах мира, показал, что геном вируса чрезвычайно изменчив. У этого вируса может быть самый изменчивый генетический аппарат среди всех известных сегодня на планете Земля.

Подобно человеческой популяции, генетическое разнообразие существующих ВИЧ-1 позволяет разделить их на разные «национальности», «народности» и «этнические группы». Такое разделение было сделано на основании почти четвертьвековых анализов геномов многих тысяч вариантов ВИЧ, обнаруженных и расшифрованных в разное время в разных уголках земного шара. С таким огромным объемом информации смогли справиться только мощные современные компьютеры. Ведь речь идет о текстах, общий размер которых уже сегодня составляет почти 50 млн. «букв»-нуклеотидов и которые постоянно дополняются новыми «страницами». Если эти тексты оформить в виде книги, то ее объем будет в 100 раз больше, чем книга, которую вы сейчас читаете.