Илья Антипин

В авторитетном журнале Science 3 мая была опубликована работа с не очень вдохновляющим широкие массы заголовком «Структурная топология определяет защитные эпитопы CD8 + T-клеток в протеоме ВИЧ». Через несколько дней или недель о данной работе массовые ресурсы запросто могут рассказать под заголовками вроде «Ученые раскрыли секрет устойчивости к ВИЧ». Попробуем разобраться, что же произошло или не произошло.

Для начала вспомним, что существуют так называемые элитные контроллеры (ЭК). Точного определения не существует, но в общем виде это люди, которые с той или иной эффективностью некоторое время, более или менее продолжительное, могут демонстрировать примерно те же параметры при ВИЧ-инфекции, что мы обычно видим только у людей, получающих антиретровирусную терапию. Также выделяют нонпрогрессоров (LTNP) – людей, у которых вирус определяется в крови в значительно больших количествах, чем у ЭК, но по неким причинам их число CD4-лимфоцитов без терапии длительное время держится на относительно высоком уровне, близком к уровню людей без ВИЧ. До сих пор нет полного понимания того, разные ли это группы, или «голова» и «хвост» одной и той же группы, также нет приемлемого понимания того, какие механизмы обуславливают принадлежность к ЭК или LTNP. Людей таковых довольно мало, речь идет примерно о 5% популяции, если брать самые мягкие критерии включения, изучать их весьма затруднительно, что не останавливает ученых, и иногда происходят заметные подвижки в этом вопросе.

Известно, CD8-клетки довольно случайным образом производят белки, которые способны связаться с вирусом и нарушить его функционирование. Вирус уклоняется от этих ударов иммунной системы, изменяя участки, на которые направлены эти белки. Ученые предположили, что CD8-клетки элитных контроллеров более удачливы в выборе оружия, и их белки нацелены именно туда, или таким образом, что значительно затрудняет для ВИЧ возможности уклониться от удара иммунной системы.

Группа исследователей, результаты работы которых и были опубликованы в Science, пошли довольно оригинальным путем. Они не стали искать различные белки, в надежде на то, что, перебирая горы этого «песка», попадется тот самый, что и обуславливает устойчивость, тем более уже понятно, что «тех самых» – большое множество. Они попробовали понять принцип действия, найти уязвимые точки в «броне» ВИЧ, те точки, которые почему-то не могут «улизнуть» в процессе мутаций. На основе данных Protein Data Bank с помощью математического моделирования и были определены узлы, где 12 из 15 белков ВИЧ, что составляют вирус, максимально взаимопривязаны.

Если упростить суть исследования, то был проведен анализ в двух направлениях: первое – куда может в теории и на практике ударить иммунная система, и второе – какие из мест потенциально возможного удара ВИЧ не может без серьезных последствий для себя изменять, уклоняясь от ударов. Далее было произведено ранжирование полученных данных, и были созданы мутантные версии ВИЧ, в которых изменяли те области, удар по которым, согласно анализу, был бы наиболее эффективным за счет того, что именно изменения в данных точках невозможны для вируса без существенной потери своих функциональных возможностей.

Подтверждая гипотезу, данные версии ВИЧ показали чрезвычайно низкие параметры вирулентности – эти версии ВИЧ очень плохо инфицировали клетки, а если и инфицировали, то не очень хорошо воспроизводили себя.

Исследование не отвечает на вопрос, почему элитные контроллеры или нонпрогрессоры стали таковыми, не дает оно и представление о том, как воспроизвести феномен ЭК или LTNP. Работа важна тем, что она объединила уже имеющиеся данные в каскаде моделирования, который может быть эффективным методом целенаправленного конструирования, а не случайного поиска иммуногенных белков, способных эффективно воздействовать на ВИЧ.

Итак, сегодня идет речь о создании основы технологии поиска, но пока не о самом поиске, результатах его, и тем более не о практическом применении. Исследование относится к тем, что становятся фундаментом многолетних работ, в результате которых получаются отличные практические решения.


  1. Gaiha GD, Rossin EJ, Urbach J. и др. Structural topology defines protective CD8+ T cell epitopes in the HIV proteome. Science. 2019 May 3;364(6439):480-484. PMID: 31048489.