Портал N+1 рассказал о публикации в журнале PNAS статьи о поисках ингибитора Nef, а также о находке – ингибирующем этот белок ВИЧ конканамицине А. Хорошая большая работа группы ученых, интересные результаты и, как всегда, отличное изложение N+1. Рекомендуем вам прочитать эту новостную статью, не будем пытаться рассказать то, о чем и так отлично рассказано, но сконцентрируемся на том, что не было освещено.

Как понять, какова новизна и перспективы данного исследования? Оценим несколько аспектов: кто исследует, как давно, как далеко зашли в изучении, не видно ли фундаментальных препятствий, а также есть ли видимый интерес со стороны индустрии.

Исследование ведет группа Kathleen Collins в University of Michigan. Группа не постоянная, фактически эта работа является частью процесса обучения специалистов. Профессор Collins начала разрабатывать данную тему более четверти века назад: еще в 1998 году она с коллегами публиковалась в престижном журнале Nature со статьей HIV-1 Nef protein protects infected primary cells against killing by cytotoxic T lymphocytes. Ряд ее других публикацией более позднего периода также перекликается с темой механизмов репрезентации антигенов ВИЧ на мембране клеток и регуляции этих процессов. Анализируя ее публикации, нельзя сказать, что она крайне продуктивна, но, без сомнения, это сильный ученый и крепкий эксперт в том, чем занимается многие годы.

Впрочем, Collins и коллеги в 1998 году не были оригинальны и не открыли Америку. Америку открывали обычно испанцы, и данный случай не стал исключением: Противовирусные свойства конканамицина А обнаружили Guinea и Carrasco (Universidad Autónoma de Madrid) в 1994 году, а в 1995 году они попытались понять механизмы этого явления, обнаружив некоторые корреляты, связанные с pH. Историческая роль испанцев закончилась на попытках объяснений эффектов влиянием ингибирования вакуолярной протон-АТФазы (V-ATPase) и преимущественно фокусом на изучении изменений pH в процессах – немного напоминает случай с Вест-Индией. Впрочем, отдадим должное – для середины 90х годов и доступного инструментария испанцы заплыли очень далеко, да и наблюдали они не в точности то, что было позднее изучено Collins и коллегами в истории с ВИЧ. А в истории с ВИЧ снижение экспрессии главного комплекса гистосовместимости (MHC-I), который и отвечает за репрезентацию антигена вируса на мембрану клетки, в присутствии Nef показал Schwartz и коллеги в 1996 году. В деталях эту историю описал Thomas и коллеги в 2008 году. Стоит упомянуть тут и работы Hanna и коллег, которые показали в 2001 году, насколько критичны изменения в белке Nef для биологии ВИЧ, и какие поразительные эффекты можно получить, манипулируя некоторыми сайтами этого белка.

Конканамицин А используется только учеными, на животных или человеке его использовать не выйдет, так как отключать лизосомы клеток — это не то, что мы хотели бы иметь в любой ситуации. Вроде бы для ингибирования Nef достаточны куда более низкие концентрации, как утверждает Collins, но об этом легко говорить, пока все происходит в пробирке, но почти невозможно получить в живом организме, куда мы захотим доставлять конканамицин А в концентрациях ниже токсических на уровне клетки, но неизбежно в куда более высокой концентрации «по дороге» – кому-то в процессе доставки точно «достанется». То есть как модель — это хорошо, а вот для реальной жизни нам потребуется что-то с такими же свойствами, но скорее всего без влияния на V-ATPase вообще, то есть нам придется научиться ингибировать Nef вообще каким-то иным путем. Собственно, такая молекула под названием 2c была описана в 2010 году Jimmy D. Dikeakos и коллегами, а в 2017 году Dikeakos уже говорил о втором поколении 2c-подобных молекул, селективно ингибирующих именно те самые функции Nef, что мешают репрезентации вирусного антигена, о котором и говорит сегодня Collins в контексте конканамицина А.

Стратегии, где вирусный белок Nef является целью терапии, было бы более корректно назвать стратегиями поиска специфических иммунных адъювантов терапии ВИЧ-инфекции. Данные стратегии активно и давно изучаются многими командами ученых. Кстати, никто не обратил особого внимания на то, что в прошлом году группа из Питтсбурга, взяв за базу один из ингибиторов Nef – дифенилгидроксипиразолодиазен, известный как B9, исследовали 200 его производных и достигли существенного прогресса.

Индустрия пока не проявляет интереса к любым ингибиторам Nef, таковые молекулы не замечены даже на самых ранних фазах клинических испытаний. Индустрия явно ждет от научного сообщества действительно прорывных молекул в этой области.

Работа Kathleen Collins ярко и наглядно показывает нам, что хорошо составленный пресс-релиз отлично запускает волну в медиа-пространстве, и ее пресс-релиз действительно хорош: там есть слова «антибиотик», «убивать» и «ВИЧ» – это не могло остаться незамеченным. Однако будущего у конканамицина А в клинике нет и, с высокой долей вероятности, не предвидится. История с исследованием Collins нам не лишний раз напомнила про белок Nef, очень недооцененный белок ВИЧ, который без сомнений еще станет терапевтической целью в схемах терапии ВИЧ-инфекции. Надеемся на это в некотором будущем, но не похоже, что это произойдет с участием профессора Collins.

1. Анна Муравьева. Антибиотик помог иммунной системе распознать клетки с ВИЧ. 14 сентября 2020, N+1.
2. Guinea R, Carrasco L. Concanamycin A: a powerful inhibitor of enveloped animal-virus entry into cells. Biochem Biophys Res Commun. 1994;201(3):1270-1278. PMID: 8024571.
3. Guinea R, Carrasco L. Requirement for vacuolar proton-ATPase activity during entry of influenza virus into cells. J Virol. 1995;69(4):2306-2312. PMC: 188901.
4. Pawlak EN, Dikeakos JD. HIV-1 Nef: a master manipulator of the membrane trafficking machinery mediating immune evasion. Biochim Biophys Acta. 2015;1850(4):733-741. doi:10.1016/j.bbagen.2015.01.003 PMID: 25585010.
5. Schwartz O, Maréchal V, Le Gall S, Lemonnier F, Heard JM. Endocytosis of major histocompatibility complex class I molecules is induced by the HIV-1 Nef protein. Nat Med. 1996;2(3):338-342. doi:10.1038/nm0396-338 PMID: 8612235.
6. Atkins KM, Thomas L, Youker RT. и др. HIV-1 Nef binds PACS-2 to assemble a multikinase cascade that triggers major histocompatibility complex class I (MHC-I) down-regulation: analysis using short interfering RNA and knock-out mice. J Biol Chem. 2008;283(17):11772-11784. doi:10.1074/jbc.M707572200 PMC: 2431057.
7. Pawlak EN, Dikeakos JD. HIV-1 Nef: a master manipulator of the membrane trafficking machinery mediating immune evasion. Biochim Biophys Acta. 2015;1850(4):733-741. doi:10.1016/j.bbagen.2015.01.003 PMID: 25585010.
8. Dekaban GA, Dikeakos JD. HIV-I Nef inhibitors: a novel class of HIV-specific immune adjuvants in support of a cure. AIDS Res Ther. 2017;14(1):53. Published 2017 Sep 12. doi:10.1186/s12981-017-0175-6 PMC: 5594582.
9. Hanna Z, Weng X, Kay DG, Poudrier J, Lowell C, Jolicoeur P. The pathogenicity of human immunodeficiency virus (HIV) type 1 Nef in CD4C/HIV transgenic mice is abolished by mutation of its SH3-binding domain, and disease development is delayed in the absence of Hck. J Virol. 2001;75(19):9378-9392. doi:10.1128/JVI.75.19.9378-9392.2001 PMID: 11533201.
10. Dikeakos JD, Atkins KM, Thomas L, et al. Small molecule inhibition of HIV-1-induced MHC-I down-regulation identifies a temporally regulated switch in Nef action. Mol Biol Cell. 2010;21(19):3279-3292. doi:10.1091/mbc.E10-05-0470 PMID: 20702582.