ВИЧ/СПИД: 30 лет за 30 недель - 1995
Если вы пропустили выпуск за 1993 год, то советую сначала прочитать его, потому что сегодня будет окончание той истории.
Итак, в 1994 году стало понятно, что ВИЧ инфекция, хотя и длится бессимптомно многие годы, не является классической латентной инфекцией, при которой вирус прячется где-то в организме выжидая ослабления иммунной системы для того, чтобы перейти в активное состояние. Панталео и Фаучи обнаружили, что в бессимптомной стадии вирус продолжает размножаться в лимфатических тканях и ведет к их воспалению и патологии. Марковиц и Хо, герои сегодняшнего выпуска, сделали количественную оценку этой репликации вируса.
Они рассуждали так: Мы наблюдаем более-менее постоянное и довольно большое количество вируса в крови ВИЧ-инфицированных пациентов. Теория классической латентности предполагала, что эти вирусы были накоплены на ранней стадии инфекции, а иммунная система по какой-то причине не способна их вычистить. Но данные Панталео говорят, что вирус продолжает реплицироваться, так что возможно, что иммунная система вирусы вычищает, но их количество в крови регулярно пополняется новыми. Как узнать, с какой скоростью оно пополняется? Воспользуемся аналогией с бассейном, в который наливается вода и есть сток, но уровень воды остается постоянным. Очевидно, что в такой ситуации скорость наполнения бассейна равна скорости его опустошения. Посадив пациента на антиретровирусные лекарства мы можем полностью перекрыть наполняющий кран и тогда сможем измерить скорость стока, которая же будет равна и скорости наполнения.
Они измерили снижение количество вируса и инфицированных клеток в крови пациентов, только что начавших принимать терапию. И обнаружили удивительную вещь - период полураспада вируса в крови был всего несколько часов! А инфицированных клеток - около полутора дней! Это означало, что вирус в бессимптомной стадии не просто продолжает размножаться, как это открыли Панталео и Фаучи, но он продолжает размножаться очень и очень быстро, ежедневно инфицируя десятки тысяч клеток и производя сотни тысяч новых вирусных частиц.(pdf статьи)
До этого было известно всего два варианта развития вирусной инфекции: Либо вирус побеждал иммунную систему и человек умирал, либо иммунная система побеждала вирус. Во втором случае вирус мог быть полностью вычищен, а мог быть загнан в латентную форму, в которой он не мог принести большого вреда. ВИЧ инфекция оказалась третьим вариантом: При ней вирус и иммунная система долгое время находятся в патовой ситуации, при которой ни одна из сторон не может победить. И важно здесь даже не само патовое состояние, а то, что вирус оказался на это способен. Принцип адаптивной иммунной системы (соматические мутации с последующим селективным отбором и размножением реагирующих с патогеном клеток) считался непреодолимым для вирусов. Если вирусы и побеждали в инфекциях, то лишь захватив иммунную систему врасплох или используя какие-то баги в ее организации. ВИЧ же показал, что он может играть (и не проигрывать) на территории противника, мутируя и адаптируясь быстрее, чем иммунная система. И делать это настолько долго, насколько требуется для того, чтобы в конце концов победить ее.
Обычно считается, что вирусы находятся на узком пике фитнеса и мутации неминуемо ведут к серьезным дефектам в их способности размножаться. Об этом Марковиц и Хо не писали в своей статье, но их данные указывали на то, что ландшафт фитнеса ВИЧ является не остроконечным пиком, а скорее "столовой горой", так что он способен мутировать почти не меняя своей способности реплицироваться. Таким образом они подтверждали во многом гипотетическую до этого теорию "квазивидов" - то есть естественного отбора не индивидуальных последовательностей, а близкородственных популяций.
Итак, в 1994 году стало понятно, что ВИЧ инфекция, хотя и длится бессимптомно многие годы, не является классической латентной инфекцией, при которой вирус прячется где-то в организме выжидая ослабления иммунной системы для того, чтобы перейти в активное состояние. Панталео и Фаучи обнаружили, что в бессимптомной стадии вирус продолжает размножаться в лимфатических тканях и ведет к их воспалению и патологии. Марковиц и Хо, герои сегодняшнего выпуска, сделали количественную оценку этой репликации вируса.
Они рассуждали так: Мы наблюдаем более-менее постоянное и довольно большое количество вируса в крови ВИЧ-инфицированных пациентов. Теория классической латентности предполагала, что эти вирусы были накоплены на ранней стадии инфекции, а иммунная система по какой-то причине не способна их вычистить. Но данные Панталео говорят, что вирус продолжает реплицироваться, так что возможно, что иммунная система вирусы вычищает, но их количество в крови регулярно пополняется новыми. Как узнать, с какой скоростью оно пополняется? Воспользуемся аналогией с бассейном, в который наливается вода и есть сток, но уровень воды остается постоянным. Очевидно, что в такой ситуации скорость наполнения бассейна равна скорости его опустошения. Посадив пациента на антиретровирусные лекарства мы можем полностью перекрыть наполняющий кран и тогда сможем измерить скорость стока, которая же будет равна и скорости наполнения.
Они измерили снижение количество вируса и инфицированных клеток в крови пациентов, только что начавших принимать терапию. И обнаружили удивительную вещь - период полураспада вируса в крови был всего несколько часов! А инфицированных клеток - около полутора дней! Это означало, что вирус в бессимптомной стадии не просто продолжает размножаться, как это открыли Панталео и Фаучи, но он продолжает размножаться очень и очень быстро, ежедневно инфицируя десятки тысяч клеток и производя сотни тысяч новых вирусных частиц.(pdf статьи)
До этого было известно всего два варианта развития вирусной инфекции: Либо вирус побеждал иммунную систему и человек умирал, либо иммунная система побеждала вирус. Во втором случае вирус мог быть полностью вычищен, а мог быть загнан в латентную форму, в которой он не мог принести большого вреда. ВИЧ инфекция оказалась третьим вариантом: При ней вирус и иммунная система долгое время находятся в патовой ситуации, при которой ни одна из сторон не может победить. И важно здесь даже не само патовое состояние, а то, что вирус оказался на это способен. Принцип адаптивной иммунной системы (соматические мутации с последующим селективным отбором и размножением реагирующих с патогеном клеток) считался непреодолимым для вирусов. Если вирусы и побеждали в инфекциях, то лишь захватив иммунную систему врасплох или используя какие-то баги в ее организации. ВИЧ же показал, что он может играть (и не проигрывать) на территории противника, мутируя и адаптируясь быстрее, чем иммунная система. И делать это настолько долго, насколько требуется для того, чтобы в конце концов победить ее.
Обычно считается, что вирусы находятся на узком пике фитнеса и мутации неминуемо ведут к серьезным дефектам в их способности размножаться. Об этом Марковиц и Хо не писали в своей статье, но их данные указывали на то, что ландшафт фитнеса ВИЧ является не остроконечным пиком, а скорее "столовой горой", так что он способен мутировать почти не меняя своей способности реплицироваться. Таким образом они подтверждали во многом гипотетическую до этого теорию "квазивидов" - то есть естественного отбора не индивидуальных последовательностей, а близкородственных популяций.