Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'HIV' .
Znaleziono 76 wyników
-
Choć przeciwko wirusom wymyślono już setki leków, skuteczność wielu z nich pozostawia wiele do życzenia. Cząsteczki tradycyjnych preparatów nie są w stanie wykonać swojego zadania ze względu na niewielkie rozmiary, zaś leki nowej generacji, oparte na białkach lub ich fragmentach, są niewygodne w stosowaniu. Badacze z University of Wisconsin zsyntetyzowali jednak substancje, które mogą rozwiązać te niedogodności. Badane cząsteczki, wytworzone przez zespół prof. Samuela Gellmana, naśladują peptydy, czyli krótkie łańcuchy aminokwasów. Są one zdolne do "zwijania się" (stąd ich nazwa: foldamery, od ang. to fold - składać) i tworzenia w ten sposób struktur trójwymiarowych, idealnie dopasowanych do blokowanych przez nie protein. W przeciwieństwie do naturalnych peptydów, cząsteczki foldamerów są nieznacznie zmodyfikowane. Osłabia to zdolność enzymów trawiennych do ich rozpoznawania i rozkładu, co pozwala na zwiększenie czasu półtrwania wewnątrz organizmu. Jest to ważne, gdyż niska stabilność terapeutycznych peptydów była dotychczas uznawana za ich ogromną wadę. Kilka pierwszych foldamerów zsyntetyzowanych przez badaczy z University of Wisconsin zostało już przetestowanych. Ich zadaniem było blokowanie aktywności glikoproteiny (pochodnej białkowej wzbogaconej o łańcuchy węglowodanowe) zwanej gp41, kluczowej dla wnikania HIV do komórek. Już podczas wstępnych testów w warunkach in vitro wykazano, że nowe cząsteczki skutecznie blokują infekcję wirusem odpowiedzialnym za AIDS. Co prawda jest zdecydowanie zbyt wcześnie, by mówić o możliwości przeprowadzenia testów na ludziach, lecz eksperyment przeprowadzony na amerykańskiej uczelni może otworzyć drogę ku zupełnie nowej klasie leków.
-
Na University of Utah powstał "molekularny kondom", czyli żel, który ma chronić kobiety przed infekcją HIV. W obecności spermy żel zmienia konsystencję i więzi wirusa. Żel może przydać się przede wszystkim w Afryce subsaharyjskiej i w Azji, gdzie z powodów kulturowych i społeczno-ekonomicznych kobiety nie są w stanie wymóc na partnerze używania prezerwatyw. Doktorantka Julie Jay, która wraz z kolegami pracowała nad żelem, wyjaśnia, że w pH pochwy ma on płynną konsystencję. W miarę wzrostu pH staje się coraz bardziej gęsty, a w pH spermy działa podobnie jak ciało stałe. Zbudowany z długołańcuchowych polimerów żel ma tworzyć nieprzeniknioną barierę dla wirusa. Jego twórcy mówią, że do żelu można dodać leki przeciwwirusowe, które, gdy pH pochwy zacznie po stosunku wracać do normy i żel ponownie będzie bardzo płynny, unieszkodliwią wirusa. Wynalazcy żelu złożyli wniosek patentowy. Mają nadzieję, że w ciągu 3-5 lat będą mogli rozpocząć testy na ludziach, a niedługo potem żel zostanie dostarczony na rynek. Prace nad żelem finansuje Fundacja Billa i Melindy Gatesów.
-
Przez wiele lat uważano, że SIV, atakujący małpy wirus uznawany powszechnie za prekursora HIV, jest nieszkodliwy dla swoich gospodarzy. Dopiero teraz, ku zaskoczeniu sporej części środowiska naukowego, zaobserwowano, że żyjące na wolności szympansy zakażone SIV chorują, podobnie jak ludzie, na zespół nabytego upośledzenia odporności, czyli AIDS. Studium, którego wyniki opublikowało czasopismo Nature, trwało aż 9 lat. W tym czasie zaobserwowano, że szympansy zakażone SIV nie były, jak dotychczas sądzono, tylko zdrowymi nosicielami wirusa. W wielu przypadkach okazywało się, że małpy te chorowały na schorzenie podobne do ludzkiego AIDS. Jak obliczono, prawdopodobieństwo przedwczesnego zgonu małp zainfekowanych SIV było aż 10-16 razy wyższe niż u osobników niezakażonych. Znacznie spadało za to prawdopodobieństwo przeżycia potomstwa zakażonych matek. Ponieważ obecność wirusa stwierdzono w mleku karmiących samic, uważa się, że do infekcji dochodziło najprawdopodobniej podczas karmienia. Ostatecznym dowodem na szkodliwość SIV u zakażonych nim małp był znaczny spadek liczby tzw. pomocniczych limfocytów T we krwi. Komórki te, kluczowe dla uruchomienia reakcji odpornościowej na patogeny przedostające się do organizmu, giną w znacznej ilości także u ludzi zakażonych HIV. Właśnie ich śmierć jest bezpośrednią przyczyną utraty odporności charakterystycznej dla AIDS. Pomimo odkrycia fatalnych konsekwencji nosicielstwa małpiego wirusa, autorzy odkrycia zastrzegają, że szkodliwość SIV jest stosunkowo niska w porównaniu do patogenu człowieka. Bez wątpienia odkrycie choroby podobnej do AIDS u małp ułatwi prowadzenie dalszych badań nad wirusami odpowiedzialnymi za upośledzenie odporności u naczelnych.
-
Choć przyjęło się uważać, że infekcja wirusem HIV postępuje bardzo wolno, okazuje się, że niektóre elementy układu odpornościowego padają ofiarą intruza już po kilkunastu dniach od jego wtargnięcia do organizmu żywiciela. Wiele wskazuje na to, że pierwszymi ofiarami HIV stają się zlokalizowane w okolicy jelit komórki wytwarzające przeciwciała. Nowe dane wskazują, że uszkodzenie elementu układu immunologicznego związanego z wytwarzaniem przeciwciał zaczyna się bardzo szybko, w czasie liczonym w dniach, podsumowuje istotę odkrycia jeden z jego autorów, dr Barton Haynes, pracownik Duke University. Wraz z kolegami zaobserwował on, że wirusowi wystarczy zaledwie 80 dni, by w okolicy jelit zniszczyć aż połowę tzw. centrów namnażania, czyli miejsc przebywania i namnażania się limfocytów B wytworzonych uprzednio w szpiku kostnym. Odkrycie zespołu dr. Haynesa pozwala odpowiedzieć na pytanie, dlaczego organizm reaguje na HIV tak wolno i nie wytwarza w porę odpowiedniej ilości przeciwciał zdolnych do neutralizacji intruza. Zrozumienie tego zjawiska jest niezwykle istotne dla ustalenia przebiegu zakażenia ludzkim wirusem niedoboru odporności. Jak wykazała szczegółowa analiza stanu zdrowia 40 osób zakażonych HIV, wyraźne oznaki zniszczenia tzw. kępek Peyera, czyli otaczających jelito cienkie struktur podobnych do węzłów chłonnych, stwierdzano już w 47 dni po zakażeniu HIV. Na podstawie dalszych obserwacji stwierdzono, że do poważnych zmian dochodzi także we krwi nosicieli. Zaobserwowano w niej znacznie obniżoną liczbę tzw. dziewiczych limfocytów B, czyli komórek, które nie miały jeszcze kontaktu z ciałami obcymi, lecz zachowują zdolność do aktywacji w razie pojawienia się takiego zagrożenia. Dokonane odkrycie może wyjaśniać, dlaczego większość prób stworzenia szczepionki przeciwko HIV skończyła się fiaskiem. Wiele wskazuje na to, że przyczyną tego zjawiska jest błyskawiczne sparaliżowanie procesu wytwarzania przeciwciał, które w czasie typowej infekcji powinny wiązać się z napotkanym patogenem i neutralizować go lub "oznakować" go w celu zniszczenia przez komórki odpornościowe. O odkryciu poinformowało czasopismo PLoS Medicine.
-
Czy wirus HIV staje się z biegiem lat coraz bardziej zjadliwy? Naukowcy z Naval Medical Center twierdzą, że tak. Jako dowód przytaczają dane na temat zagęszczenia tzw. limfocytów CD4+ - komórek stanowiących główny cel ataku patogenu - we krwi nosicieli. Swoje wnioski naukowcy opierają na analizie danych z lat 1985-2007. Studium objęło informacje na temat 2174 osób, w których krwi stwierdzono obecność przeciwciał świadczących o zakażeniu HIV. W ciągu 6 miesięcy od momentu stwierdzenia nosicielstwa u pacjentów tych wykonano testy, których zadaniem było ustalenie liczby limfocytów CD4+ we krwi. Ich wyniki podzielono ze względu na datę wykonania na następujące okresy: 1985-1990, 1991-1995, 1996-2001 oraz 2002-2007. Średnia liczba komórek CD4+ we krwi pacjentów badanych w poszczególnych okresach wynosiła odpowiednio: 632, 553, 493 oraz 514 na mikrolitr (μl). Oprócz tego zaobserwowano stopniowy wzrost liczby osób, u których zagęszczenie limfocytów CD4+ wynosiło poniżej 350 kom./μl - odsetek ten wynosił w kolejnych okresach 12, 21, 26 oraz 25 proc. Wartość ta jest niezwykle istotna, gdyż jej przekroczenie jest uznawane za moment, w którym należy wdrożyć leczenie przeciwwirusowe. Dane o charakterze czysto statystycznym nie pozwalają, oczywiście, na jednoznaczną ocenę zjadliwości HIV. Bez wątpienia są jednak wartościową wskazówką dla epidemiologów zajmujących się tym niezwykle groźnym patogenem. Mogą one także pozwolić na rozpoczęcie szczegółowych badań, których celem byłoby poszukiwanie cech odpowiedzialnych za wzrastającą szkodliwość czynnika odpowiedzialnego za "dżumę XXI wieku", czyli AIDS.
-
rWbrew oczekiwaniom naukowców okazało się, że acyklowir, lek stosowany w leczeniu infekcji wirusem opryszczki, nie obniża ryzyka transmisji wirusa HIV. Badanie, przeprowadzone przez ekspertów z Uniwersytetu Waszyngtońskiego i sponsorowane przez Fundację Billa i Melindy Gatesów, zaprzecza wcześniejszym przypuszczeniom niektórych badaczy. O korzystnym wpływie acyklowiru pisaliśmy kilka miesięcy temu. Przeprowadzone wówczas badania wykazały, że podawanie acyklowiru u chorych na AIDS nosicieli wirusa opryszczki typu 2 (HSV-2) powoduje znaczne obniżenie stężenia wirusa HIV we krwi oraz w wydzielinach dróg rodnych u kobiet. Niestety, z najnowszych testów wynika, że zaobserwowany efekt nie powoduje obniżenia ryzyka transmisji HIV. W badaniu wzięło udział 3408 par. Na początku studium w każdym ze związków jeden z partnerów był jednocześnie nosicielem HIV oraz HSV-2. Osoby te podzielono następnie na dwie grupy. W jednej z nich pacjentów leczono acyklowirem, w drugiej zaś podawano placebo. Po niemal czterech latach obserwacji dokonano oceny częstotliwości zakażeń HIV u uczestników studium. Testy laboratoryjne potwierdziły, że zawartość HIV we krwi osób leczonych acyklowirem była aż o 40% niższa niż w grupie przyjmującej placebo. Co więcej, udało się także obniżyć (i to aż o 73%) częstotliwość występowania wrzodów układu rozrodczego, charakterystycznych dla infekcji HSV-2. Niestety, dalsze badania nie przyniosły równie pomyślnych rezultatów. Najważniejszym parametrem ocenianym przez badaczy z Waszyngtonu była liczba przypadków przeniesienia HIV na partnera. W grupie przyjmującej acyklowir doszło do tego 41 razy, zaś w grupie przyjmującej placebo - 43 razy. Różnica ta jest zbyt mała, by można było uznać ją za istotną statystycznie. Oznacza to, że choć miano wirusa HIV we krwi istotnie maleje pod wpływem terapii skierowanej przeciwko HSV-2, nie wywiera to realnego wpływu na prawdopodobieństwo zakażenia patogenem odpowiedzialnym za AIDS. Dzięki wynikom tego studium rozumiemy więcej na temat poziomu HIV i możliwości jego transmisji. Wykazaliśmy, że poprzeczka jest zawieszona wyżej, niż sądziliśmy, jeśli chodzi o stopień redukcji poziomu HIV konieczny dla zredukowania zakaźności wirusa, podsumowuje dr Connie Celum, główna autorka eksperymentu. Jest to istotne dla innych interwencji, takich jak leczenie antyretrowirusowe [używane] do leczenia HIV, leczenie współistniejących chorób takich jak malaria czy szczepienia przeciwko HIV. Zrozumienie tych zjawisk jest istotnym wkładem w badania nad HIV, dzięki czemu możemy lepiej pokierować naszymi badaniami nad prewencją zakażeń HIV oraz ustalaniem strategii leczenia.
-
Choć niektóre eksperymentalne szczepionki przeciw wirusowi HIV pozwalają na wytworzenie znacznej ilości przeciwciał, ich skuteczność jest znikoma. Przyczyna tego zjawiska pozostawała nieznana, lecz teraz, dzięki badaniom przeprowadzonym przez badaczy z Kalifornijskiego Instytutu Technologii (Caltech) zidentyfikowano możliwy mechanizm odpowiedzialny za słabe działanie leków. Zdaniem naukowców z Caltech, przyczyną niepowodzeń jest budowa przeciwciał wytwarzanych przez nasze organizmy. Cząsteczki te są najprawdopodobniej zbyt małe, by skutecznie zneutralizować wirusa i uniemożliwić mu skuteczne zakażenie komórek. Typowa cząsteczka przeciwciała przypomina swoim kształtem literę Y. Dwa końce molekuły, oddalone od siebie o ok. 15 nm, odpowiadają za wiązanie antygenów (czyli np. białek wirusowych), zaś trzeci odpowiada za aktywację kolejnych etapów odpowiedzi immunologicznej. Należy przy tym zaznaczyć, że aktywacja reakcji odpornościowej jest znacznie silniejsza po związaniu antygenu przez oba odpowiedzialne za to fragmenty, niż wtedy, gdy uda się to tylko jednemu z nich. W toku ewolucji HIV przybrał unikalną budowę. Na powierzchni pojedynczej cząstki wirusowej znajduje się zaledwie 15 kompleksów białkowych wysuniętych na tyle daleko, by możliwe było jej związanie przez przeciwciała (dla porównania, wirus grypy ma takich cząsteczek ok. 400). Oznacza to, że są one oddalone od siebie tak bardzo, że pojedyncze przeciwciało nie jest w stanie związać dwóch molekuł naraz. Prof. David Baltimore, laureat Nagrody Nobla za badania nad wirusami, ocenia uzyskane rezultaty: reakcja na to noworozpoznane wyzwanie będzie trudna, ponieważ zidentyfikowano nieodłączne ograniczenie efektywności praktycznie wszystkich naturalnych przeciwciał skierowanych przeciwko HIV. Bez wątpienia jest to bardzo istotna informacja dla badaczy pracujących nad opracowaniem skutecznej szczepionki chroniącej przed tym niezwykle groźnym patogenem.
-
Dla wielu wirusów mutacja to jedyny sposób na uniknięcie odpowiedzi immunologicznej gospodarza. W przypadku HIV zjawisko to przybiera wyjątkowo interesujący charakter - ukrycie się przed reakcją układu odpornościowego gospodarza osłabia jego zdolność do replikacji, lecz proces ten... szybko odwraca się po przeniesieniu do ciała bardziej podatnego człowieka. Odkrycia, którego autorami są badacze z Uniwersytetu Oksfordzkiego, dokonano podczas badania nosicieli HIV zamieszkujących Zambię. Uczeni zaobserwowali, że tempo replikacji wirusa jest zależne od występowania charakterystycznej mutacji w jednym z genów należących do jego genomu. Jak wykazały dalsze badania, jej obecność znacznie wydłuża czas potrzebny do namnażania patogenu, lecz pozwala mu na skuteczne ukrycie się przed układem odpornościowym. Opisywana mutacja pozwala HIV na uniknięcie interakcji z tzw. układem HLA. Jego zadaniem jest łączenie się z fragmentami białek znajdujących się wewnątrz komórki oraz umieszczanie ich na powierzchni błony komórkowej, gdze mogą zostać zidentyfikowane przez komórki układu odpornościowego. Pozwala to na nieustanną kontrolę stanu komórek i umożliwia wyszukiwanie patologicznych protein znajdujących się w ich wnętrzu. Układ HLA spełnia swoje zadanie bardzo skutecznie, lecz ma także wady. Jedną z nich jest zależność od sekwencji reszt aminokwasowych, czyli fragmentów budujących cząsteczki protein. Jeżeli jest ona niekompatybilna z wariantem HLA obecnym u danej osoby, obie cząsteczki nie połączą się, przez co układ odpornościowy nie wykryje zagrożenia. Jak wykazali badacze z Oksfordu, HIV błyskawicznie wykorzystuje tę słabość. Jak zauważono podczas badań, wariant HLA opisywany jako HLA-B*5703 pozwala na wykrywanie białek wirusa HIV z wyjątkową skutecznością. Niestety, mutacje zachodzące w RNA wirusa szybko prowadzą do zmiany sekwencji aminokwasów w jednym z jego białek, przez co wirus "wymyka się" spod kontroli układu HLA. Na szczęście dla nosicieli HLA-B*5703, mutacje pozwalające HIV na zakamuflowanie się wewnątrz komórek prowadzą do 20-krotnego spowolnienia jego replikacji. Co ciekawe jednak, przeniesienie wirusa do organizmu nosiciela innej wersji HLA pozwala na odwrócenie tego procesu. Brytyjscy uczeni zauważyli, że szybko dochodzi wówczas do odtworzenia pierwotnej wersji genomu wirusa, zapewniającej optymalne tempo jego namnażania. Zaobserwowane zjawisko jest nie tylko interesującym dowodem na prawdziwość darwinowskiej teorii doboru naturalnego. Jest ono istotne także dla badaczy pracujących nad szczepionką przeciwko HIV. Wygląda bowiem na to, że jej skład musi uwzględniać indywidualne cechy osób o różnych uwarunkowaniach genetycznych. Może to znacząco utrudnić pracę nad tym oczekiwanym od dawna lekiem.
-
Z pozoru brzmi to dziwnie, lecz powstrzymanie odpowiedzi immunologicznej może... zapobiec zakażeniu wirusem HIV. Co więcej, osiągnięcie tego efektu jest możliwe dzięki zastosowaniu prostego składnika dodawanego powszechnie do kosmetyków. Autorami odkrycia są badacze z Uniwersytetu Minnessota. Badali oni protekcyjne działanie monolaurynianu glicerolu - estru jednego z nasyconych kwasów organicznych, używanego przy produkcji kosmetyków jako składnik ułatwiający powstawanie emulsji. Jak dowiedziono na podstawie eksperymentów na makakach, stosowanie tego związku, znanego ze swoich właściwości przeciwzapalnych, pozwala na znaczne zmniejszenie ryzyka zakażenia wirusem SIV, małpim odpowiednikiem atakującego ludzi HIV. Dlaczego substancja powstrzymująca rozwój zapalenia zmniejsza ryzyko infekcji? Odpowiedź jest prosta. SIV, podobnie jak HIV, atakuje limfocyty - komórki uczestniczące w reakcji immunologicznej. Rozwój stanu zapalnego sprawia, że ogromna ich liczba jest wabiona do miejsca zakażenia, gdzie potrzebna jest ich interwencja. Jeżeli więc zmniejszy się intensywność odpowiedzi organizmu, spadnie liczba limfocytów spływających do miejsca inwazji. Oznacza to, mówiąc kolokwialnie, że SIV nie będzie miał czego zaatakować. Podczas eksperymentu monolaurynian glicerolu był mieszany z olejkiem nawilżającym, a następnie umieszczany w pochwach samic makaka. Co prawda badana grupa liczyła sobie zaledwie pięć osobniczek, lecz skuteczność zastosowanej metody wyniosła 100%. Do zakażenia nie dochodziło nawet przy wielokrotnym kontakcie z SIV. Dotychczas nie ustalono, czy w podobny sposób można ograniczyć rozprzestrzenianie HIV i ochronić ludzi przed zakażeniami tym śmiercionośnym wirusem. Nie wiadomo także, czy regularne ograniczanie lokalnej odpowiedzi immunologicznej nie narażałoby kobiet na zwiększone ryzyko bardziej pospolitych infekcji. Jeżeli jednak te obiecujące dane znajdą potwierdzenie podczas doświadczeń na ludziach, otrzymamy do dyspozycji niezwykle tani, a do tego skuteczny preparat chroniący ludzi przed "dżumą XXI wieku".
-
Szczepionka na AIDS dopuszczona do testów na ludziach
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Naukowcy z firmy Mymetics Corporation poinformowali o otrzymaniu przez ich firmę zgody na uruchomienie pierwszej fazy testów klinicznych nowej szczepionki przeciwko wirusowi HIV. Dotychczasowe eksperymenty, przeprowadzone na małpach, dały bardzo obiecujące wyniki. Pomysł stworzenia leku powstał dzięki badaniu osób, które unikały zakażenia pomimo wielokrotnych kontaktów seksualnych z nosicielami HIV. Okazuje się, że organizmy wielu z nich skutecznie bronią się, ponieważ ich śluzówki wytwarzają wyjątkowo dużą ilość immunoglobulin A (IgA) - jednej z klas przeciwciał. Koncepcja szczepionki opracowana przez naukowców z firmy Mymetics opiera się właśnie na wywołaniu intensywnej produkcji tych cząsteczek. Większość dostępnych na rynku szczepionek powoduje wytwarzanie przeciwciał z zupełnie innej klasy, oznaczanej literą G. W przeciwieństwie do IgA, są one wytwarzane nie na śluzówkach, lecz we krwi. Sprawia to, że ochronne działanie IgG jest możliwe dopiero po dotarciu patogenu do krwi, lecz w przypadku infekcji HIV jest to reakcja zbyt późna. Znacznie lepszym rozwiązaniem wydaje się więc właśnie wytwarzanie IgA, które, działając już w pochwie lub odbycie, chronią organizm jeszcze przed wniknięciem wirusa do krwi. Eksperymentalną szczepionkę przetestowano na makakach. Wykonania stosownych doświadczeń podjęli się pracownicy laboratoriów należących do Chińskiej Akademii Nauk. Dwie serie badań wykazały, że niemal wszystkie małpy poddane szczepieniu wytrzymywały nawet wielokrotne kontakty seksualne z osobnikami zakażonymi śmiercionośnym wirusem. Doskonałe rezultaty badań na zwierzętach sprawiły, że przedstawiciele Unii Europejskiej błyskawicznie przyznali firmie Mymetics pozwolenie na rozpoczęcie wstępnych testów na ludziach. Równolegle prowadzona będzie kolejna seria doświadczeń na zwierzętach, do udziału w której zaproszono dr. Chrisa Millera - pracującego na Uniwersytecie Kalifornijskim specjalistę uznawanego za czołowy autorytet w dziedzinie szczepionek wywołujących produkcję IgA. Wiele wskazuje więc na to, że już za kilka lat nowy lek może stać się pierwszą szczepionką przeciwko HIV dopuszczoną do powszechnego użycia. -
Zastosowanie wiedzy z zakresu immunologii i radiologii pozwoliło na stworzenie terapii, która umożliwia skuteczne i wybiórcze niszczenie komórek zakażonych wirusem HIV. Leczenie, które potencjalnie może zostać użyte także do zwalczania innych rodzajów infekcji, prawdopodobnie zostanie w najbliższym czasie dopuszczone do eksperymentalnego użycia u ludzi. Autorami technologii są naukowcy z College'u Medycznego im. Alberta Einsteina należącego do Uniwersytetu Yeshiva. Ich pomysł na zwalczenie śmiercionośnego wirusa polega na połączeniu przeciwciał - cząsteczek wytwarzanych naturalnie przez układ odpornościowy - z radioaktywnym izotopem bizmutu. Stworzone w ten sposób hybrydowe molekuły pozwalają na precyzyjne wyselekcjonowanie zainfekowanych komórek oraz ich zniszczenie dzięki energii promieniowania jonizującego. Zastosowana w doświadczeniu metoda zwana jest radioimmunoterapią (w skrócie RIT). Wykorzystuje ona naturalną zdolność przeciwciał do wiązania ściśle określonych cząsteczek. W przypadku terapii opracowanej na Uniwersytecie Yeshiva celem jest glikoproteina gp41 - jedna z cząsteczek kodowanych przez genom HIV, która nie jest wytwarzana w zdrowych komórkach. Gdy zostanie ona związana przez przeciwciało, zawierająca ją komórka niszczona jest przez promieniowanie radioaktywnego bizmutu 213. Wybór celu dla terapii nie był przypadkowy - gp41 jest wytwarzana wyłącznie przez komórki zakażone wirusem, co zapewnia wysoką wybiórczość leczenia i ograniczenie dawki promieniowania padającego na zdrowe elementy tkanek. Co więcej, molekuły te występują na powierzchni komórek zawierających wirusa, co pozwala na ominięcie jednej z największych wad przeciwciał - braku ich zdolności do wnikania do wnętrza komórek. Specjalnie dobrano także rodzaj zastosowanego izotopu radioaktywnego - czas połowicznego rozpadu bizmutu 213, wynoszący 46 minut, zapewnia idealną równowagę pomiędzy intensywnością promieniowania konieczną dla uzyskania efektu terapeutycznego oraz bezpieczeństwem leczenia. Wszystkie te cechy sprawiają, że możliwe jest skuteczne niszczenie zainfekowanych komórek przy zminimalizowaniu szkód wywołanych w zdrowej tkance. Seria eksperymentów na myszach oraz hodowlach komórek ludzkich wykazała, że badana terapia jest jednocześnie bezpieczna i skuteczna. Pozwoliło to na uzyskanie przez jej autorów zgody na uruchomienie pilotażowych testów, których wyniki umożliwią najprawdopodobniej przeprowadzenie pierwszych eksperymentów na ludziach. Jeżeli wszystko pójdzie po myśli badaczy, istnieje szansa na dopuszczenie preparatu do rutynowego stosowania w ciągu kilku lat. Naukowcy z Uniwersytetu Yeshiva podkreślają przy tym, że możliwości RIT mogą zostać wykorzystane także do leczenia wielu innych chorób. Jednym z najciekawszych pomysłów jest koncepcja leczenia infekcji wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV), odpowiedzialnym m.in. za raka szyjki macicy oraz liczne przypadki raka krtani, jamy ustnej oraz pochwy.
-
Aż 8% ludzkiego genomu to pozostałości retrowirusów - wyjątkowo przebiegłych pasożytów, zdolnych do trwałego wbudowania swojego materiału genetycznego do naszego DNA. Jak się jednak okazuje, organizmy żywe radzą sobie z tymi nieproszonymi gośćmi za pomocą specjalnego białka, niszczącego je i blokującego ich namnażanie. To troszkę tak, jakby znaleźć skamieniały szkielet z włócznią przechodzącą na wylot przez jego czaszkę. Możesz być całkiem pewny tego, w jaki sposób zmarł dany osobnik - tłumaczy funkcję "leczniczej" molekuły dr Paul Bieniasz, szef Laboratorium Retrowirusologii na Uniwersytecie Rockefellera. W tym przypadku możemy nawet wykonać testy, które pokazują, że włócznia nie została tam umieszczona po śmierci osobnika. Dowody w postaci DNA są pod tym względem jasne. Czym są owe tajemnicze ślady "zbrodni"? To sekwencje DNA retrowirusów, które były włączane do naszych genomów przez ostatnich kilka milionów lat i zwalczane przez nasze organizmy. Porównano je z "tropami" pozostawianymi przez specjalnie zaprojektowany mysi retrowirus wzbogacony o geny pochodzące od ich prastarych krewniaków. Autorzy eksperymentu zaobserwowali, że zdolność patogenu do atakowania komórek jest skutecznie powstrzymywana przez białko zwane APOBEC3. Udało się także ustalić sposób jego działania. Jak twierdzą autorzy z Uniwersytetu Rockefellera, badana proteina powoduje charakterystyczne mutacje w retrowirusowych genach, powodując ich inaktywację i blokując w ten sposób namnażanie się wirusa. Zmiany te były identyczne z tymi, które stwierdzono w obrębie genów "dawnych" retrowirusów, których pozostałości odkryto w genomie myszy. Dokładne zrozumienie opisywanych mechanizmów może okazać się niezwykle istotne dla rozwoju medycyny. Jednym z najważniejszych dla człowieka retrowirusów jest bowiem HIV, odpowiedzialny za "dżumę XX wieku" - AIDS. Być może pewnego dnia badaczom uda się nie tylko opanować to niezwykle ciężkie schorzenie, lecz także uniemożliwić powstawanie nowych retrowirusów zdolnych do ataku na ludzi.
-
Naukowcy z Northwestern University's Feinberg School of Medicine odkryli istnienie jeszcze jednego szlaku przeniesienia HIV z mężczyzn na kobiety. Długo wierzono, iż wyściółka pochwy jest wystarczającą barierą dla tego wirusa i skutecznie chroni przed jego wtargnięciem podczas kontaktu seksualnego. Jednak to myślenie okazało się błędne. Badacze wykazali, że wirus HIV w rzeczywistości bez problemu penetruje zdrową tkankę pochwy na głębokość wystarczającą, by uzyskać dostęp do komórek odpornościowych, które są jego celem. Naukowcy z Northwestern we współpracy z Tulane University odkryli, że wewnętrzna skóra pochwy jest bardzo podatna na inwazję wirusa HIV tam, gdzie ulega częstemu złuszczeniu i ciągłej regeneracji, w punkcie, w którym komórki ściany nie są ściśle związane ze sobą. Kobiety i nastolatki stanowią około 26% wszystkich nowych przypadków zakażeń HIV w Stanach Zjednoczonych. 31% zakażeń dotyczy relacji heteroseksualnych. Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycie wspomoże poszukiwania skutecznej szczepionki przeciwko temu wirusowi. Istnieje pilna potrzeba nowych strategii obrony przeciw wtargnięciu HIV przez ścianę pochwy. Prezerwatywy, w warunkach laboratoryjnych, stanowią barierę nieprzenikalną dla wirusa. W warunkach rzeczywistych ich skuteczność, o ile są używane zawsze i prawidłowo, jest bardzo wysoka, chociaż nie stuprocentowa. Naukowcy fluoroscencyjnie oznakowali wirusa HIV, aby sprawdzić jak przedstawia się jego szlak transmisji. Okazało się, że wirus przenika przez nabłonek jednowarstowy wyściółki pochwy. Doświadczenie zostało przeprowadzone na ludzkiej tkance uzyskanej po histerktomii (usunięcie macicy) i na modelach zwierzęcych. Wirus HIV spenetrował barierę skórną genitaliów bardzo szybko - po 4 godzinach zidentyfikowano go 50 mikronów wgłąb skóry, na głębokości równej grubości ludzkiego włosa. Jest to także głębokość, na której znajdują się limfocyty. Dotychczas myślano, iż wirus dokonuje inwazji kobiecego systemu odpornościowego przez nabłonek jednowarstwowy kanału szyjki i tu szukano słabego punktu. Jednak już wcześniejsze próby prowadzone w Afryce pokazały, że stosowanie krążka antykoncepcyjnego, by zablokować dostęp do szyjki macicy, nie zredukował transmisji. Podobnie było u kobiet po histerektomii - nie stały się one bardziej odporne na zakażenia drogą płciową. Naukowcy wierzyli także, żd jedynym sposobem zakażenia wirusem HIV jest zraniona tkanka, np. po infekcji wirusem Herpes (opryszczka) , która powinna ułatwić wirusowi wtargnięcie do organizmu. Jednak badania, w których kobietom podano leki przeciw Herpes, bo ograniczyć uszkodzenia tkanek, nie skutkowały spadkiem transmisji wirusa HIV. Nowe badania rzucają światło na sposób infekcji HIV, który, jak się okazuje, nie potrzebuje uszkodzeń ciała, by wtargnąć do jego wnętrza. Dużym błędem było założenie, że istnieje tylko jeden sposób transmisji wirusa. Teraz odkryliśmy nowy szlak, bardziej przerażający, bezpośrednio przez zdrową tkankę.
-
Naukowcy z Uniwersytetu w Bostonie opracowali prostą, jednoetapową procedurę pozwalającą na uzyskanie komórek macierzystych z komórek dojrzałego organizmu. Sekretem opracowanej techniki jest lentiwirus, czyli cząstka zakaźna stworzona na bazie wirusa HIV. Został on pozbawiony genów odpowiedzialnych za replikację (są one "dostarczane" przez zmodyfikowane genetycznie komórki, które służą jako gospodarze konieczni do namnażania lentiwirusów), za to wzbogacono je o zestaw czterech genów pozwalających na "cofnięcie w rozwoju" komórek pobranych z organizmu dorosłych myszy. Uzyskany przez Amerykanów wirus jest w stanie zaatakować komórkę i wprowadzić do niej swoje geny, lecz nie jest zdolny do namnażania się w jej wnętrzu. Co więcej, jest on zdolny do trwałego wbudowania własnych genów do genomu gospodarza. Oznacza to, że raz zainfekowana komórka będzie już zawsze posiadała zawartą w jego wnętrzu sekwencję DNA i syntetyzowała białka w oparciu o zapisane w niej informacje. To nie pierwszy raz, kiedy wykorzystano lentiwirusy do modyfikacji komórek, lecz nikt wcześniej nie zawarł wszystkich potrzebnych do tego genów w jednej sekwencji i w jednym wirusie. Daje to gwarancję, że jeżeli dana komórka zostanie zmodyfikowana, otrzyma wszystkie cztery geny w jednym "pakiecie", co było dotychczas nieosiągalne. Co więcej, wszystkie cztery sekwencje są wprowadzane w równej liczbie kopii (za idealną uważa się w tym wypadku sytuację, gdy pojedyncza komórka jest infekowana przez pojedynczą cząstkę wirusową), dzięki czemu uzyskane komórki mają bardziej przewidywalne właściwości. W swoim eksperymencie badacze z Bostonu użyli zestawu genów, które umożliwiły przekształcenie mysich fibroblastów (komórek należących do tkanki łącznej) do postaci tzw. pluripotentnych komórek macierzystych. Posiadają one większość cech komórek macierzystych pobranych z embrionu, lecz stosowana metoda jest znacznie mniej kontrowersyjna od manipulowania zarodkami. Co więcej, nowa technika jest dziesięciokrotnie bardziej wydajna od tych stosowanych dotychczas. Wykonane badanie stanowi istotny krok naprzód, gdyż pozwala na uzyskanie komórek macierzystych na masową skalę bez wykonywania nadmiernie skomplikowanych eksperymentów. Być może uda się także uspokoić w ten sposób krytyków, uważających doświadczenia na komórkach zarodkowych za nieetyczne. Kolejnym celem zespołu, prowadzonego przez Cesara A. Sommera, jest "uzbrojenie" lentiwirusa w sekwencje umożliwiające kontrolowane usunięcie wstawionych uprzednio genów. Umożliwi to jeszcze dokładniejszą kontrolę stanu komórek, zwiększając tym samym "realizm" testów prowadzonych na uzyskanych w ten sposób komórkach pluripotentnych.
-
Badacze z amerykańskiego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID) odkryli, dlaczego organizmy niektórych nosicieli HIV przez długi czas skutecznie opierają się chorobie. Zdaniem naukowców sekretem pacjentów opierających się infekcji jest znacznie podwyższona aktywność tzw. cytotoksycznych limfocytów T, objawiająca się podwyższoną produkcją dwóch białek odpowiedzialnych za niszczenie zakażonych komórek. Zrozumienie tego mechanizmu, pozwalającego na długotrwałe powstrzymanie inwazji wirusa, jest sprawą kluczową dla opracowania skutecznej szczepionki przeciw HIV i AIDS. Odkrycia dokonał zespół prowadzony przez dwóch lekarzy: dr. Stephena Miguelesa oraz dr. Marka Connorsa. Autorzy wykonali pomiary aktywności cytotoksycznych limfocytów T, czyli ich zdolności do niszczenia zmienionych chorobowo komórek. Jak się okazało, limfocyty pobrane od osób odpierających atak wirusa niszczyły zakażone nim komórki w ciągu niecałej godziny. Dla porównania, limfocyty pobrane od osób łatwo poddających się infekcji nie radziły sobie z tym zadaniem niemal wcale, nawet jeśli ogólny stan ich zdrowia poprawiał się po wdrożeniu leczenia przeciwwirusowego. Sekretem skuteczności cytotoksycznych limfocytów T jest para białek: perforyny i granzymu B. Gdy limfocyt "namierzy" chorą komórkę, noszącą np. oznaki obecności wirusa, mutacji bądź zmian nowotworowych, przystępuje do jej zniszczenia. W pierwszej fazie ataku wydziela perforynę, której zadaniem jest wytworzenie otworu w błonie komórkowej zwalczanej komórki. Następnie przez powstałą lukę wnika granzym B, który ostatecznie zabija wadliwy element tkanki. Jak pokazał zespół z NIAID, parametrem kluczowym dla skuteczności tego systemu jest wzajemny stosunek ilości wytwarzanych białek. Wcześniejsze badania sugerowały co prawda istotną rolę perforyny w zdolności organizmu do powstrzymywania inwazji HIV, lecz dopiero teraz dowiadujemy się, że równie istotny jest odpowiedni poziom produkcji granzymu B. Dokonane odkrycie może być niezwykle istotne dla nosicieli HIV, a także dla twórców szczepionek zabezpieczających przed tym groźnym wirusem. Dokładne zrozumienie naturalnych mechanizmów blokujących infekcję znacznie ułatwi zaprojektowanie szczepionki, która ukierunkuje odpowiedź immunologiczną w optymalny sposób.
-
Podwyższenie stężenia białek zawierających jony selenu ogranicza namnażanie wirusa HIV - donoszą biochemicy z Uniwersytetu Stanu Pennsylvania. Odkryliśmy, że zwiększenie produkcji białek zawierających selen wpływa negatywnie na replikację HIV, podsumowuje odkrycie dr K. Sandeep Prabhu, jeden z autorów odkrycia. Badacz, specjalista z zakresu immunologii i toksykologii molekularnej, informuje, iż tempo namnażania wirusa może być w ten sposób zmniejszone aż dziesięciokrotnie. Selen należy do mikroelementów, co oznacza, że niewielkie ilości tego pierwiaska są konieczne dla utrzymania prawidłowych funkcji metabolicznych. Jest przy tym jednym z zaledwie kilku pierwiastków, które mogą być włączane do cząsteczek aminokwasów. Na drodze takiej modyfikacji powstaje selenocysteina, która może być następnie wbudowana do łańcucha białkowego. W ten sposób powstają tzw. selenoproteiny. Wiele wskazuje na to, że organizm wytwarza selenoproteiny, by chronić się przed infekcjami. Niestety, HIV "przechytrzył" ten system i posiadł zdolność do rozkładania tej grupy białek. Mechanizm tego procesu nie jest dokładnie znany, lecz zespół dr. Prabhu sugeruje, że winne może być wirusowe białko Tat, istotne głównie podczas wczesnego etapu infekcji. Proteina Tat, zwana także transaktywatorem transkrypcji (stąd jej skrótowa nazwa), odpowiada za aktywację genów wspomagających procesy infekcji i replikacji. Co prawda organizm człowieka broni się wytwarzając białko TR1, lecz, jak wiemy z praktyki, wirus potrafi "obejść" to zabezpieczenie i przeprowadzić skuteczny atak na organizm. Skoro HIV wpływa na selenoproteiny, pomyśleliśmy, że logicznym sposobem walki z wirusem będzie zwiększenie produkcji tych białek w organizmie, tłumaczy ideę eksperymentu dr Prabhu. Aby zbadać tę tezę, od zdrowych ochotników pobrano krew, a następnie zakażono ją wirusem. Po pewnym czasie do części hodowanych komórek dodano selenian (IV) sodu (Na2SeO3). Wyniki testu pokazują, że dodatek mikroelementu ogranicza aktywność replikacyjną wirusa co najmniej dziesięciokrotnie w stosunku do grupy nieleczonej. Kolejny eksperyment pokazał z kolei, że obniżenie poziomu białka TR1 zwiększa tempo namnażania wirusa o około 250% pomimo ciągłego zasilania hodowli kolejnymi porcjami selenu. Wnioski z przeprowadzonego badania nasuwają się same. Wiele wskazuje na to, że przyjmowanie suplementów zawierających selen może znacząco spowolnić rozwój infekcji HIV. Niestety, jak to zwykle bywa w podobnych przypadkach, ostateczne potwierdzenie tej hipotezy będzie musiało trochę potrwać.
-
Nowa metoda prewencji zakażeń wirusem HIV przechodzi obecnie testy kliniczne w trzech krajach świata. Czy uczestnicy badania zostaną skutecznie zabezpieczeni przed infekcją? Badana strategia, zwana profilaktyką przedekspozycyjną (ang. pre-exposure prophylaxis - PrEP), jest w rzeczywistości wykorzystaniem znanych leków do nowego celu. Eksperyment, w którym wzięło udział 3600 osób zamieszkujących Tajlandię, Botswanę oraz Stany Zjednoczone, ma sprawdzić, czy przyjmowanie leków używanych zwykle po domniemanej lub rzeczywistej ekspozycji na HIV pozwoli na obniżenie prawdopodobieństwa zakażenia, jeśli zostaną one przyjęte przed podjęciem ryzykownych zachowań seksualnych. Obecnie za jedyną skuteczną metodę prewencji zakażenia ludzkim wirusem niedoboru odporności uważa się prezerwatywę. Jakiś czas temu próbowano także stosowania środków chemicznych blokujących zdolność patogenu do infekcji, lecz żaden z nich nie spełnił pokładanych w nim nadziei. Wiele wskazuje jednak na to, że częściowym rozwiązaniem problemu może być właśnie PrEP. Pierwszym z badanych leków jest tenofovir - substancja należąca do grupy analogów nukleotydów. Cząsteczki tego związku są podobne strukturalnie do elementów DNA, dzięki czemu blokuje on jeden z enzymów wirusa odpowiedzialnych za jego zdolność do replikacji. Drugi testowany preparat to Truvada, lek zawierający tenofovir połączony z emtricytabiną, związkiem o podobnym mechanizmie działania. Co ważne, oba terapeutyki mają wygodną do stosowania formę przyjmowanych raz dziennie tabletek. Eksperymenty prowadzone na zwierzętach sugerują, że minimalnie skuteczniejszym lekiem jest Truvada. Szacuje się, że jej skuteczność u ludzi powinna wynosić około 65%, zaś jej dodatkową zaletą jest zawartość dwóch różnych inhibitorów nukleotydów, co zmniejsza ryzyko wystąpienia oporności wirusa na terapię. Z pewnością nie jest to zabezpieczenie idealne, lecz wiele osób może uznać PrEP za metodę bardzo atrakcyjną. Ogromnym problemem związanym z nową terapią może być ostra krytyka ze strony niektórych lekarzy. Twierdzą oni, iż ułatwienie dostępu do podobnych środków znacznie zwiększy skłonność do podejmowania ryzykownych zachowań seksualnych. Pocieszać może jednak fakt, że w czasie badań nie zaobserwowano dotychczas takiej tendencji. Jeżeli testy kliniczne PrEP powiodą się, może to oznaczać znaczne ograniczenie szalejącej na świecie pandemii AIDS. Szacuje się, że każdego dnia HIV skutecznie atakuje ponad 7000 osób na świecie, zaś łączna liczba jego nosicieli wynosi około 33 milionów. Czy nowa strategia zostanie w ogóle dopuszczona do stosowania? Tego na razie nie wiemy, lecz pierwsze wyniki badań powinny ukazać się już na początku przyszłego roku.
-
Przeszczep szpiku kostnego wykonany w celu wyleczenia białaczki pozwolił 42-letniemu Amerykaninowi nie tylko na wyleczenie nowotworu, lecz najprawdopodobniej wyeliminował także wirusa HIV z jego organizmu. Wielu badaczy twierdzi, że zdobyte doświadczenie stanie się przełomem w walce z "dżumą XXI wieku". Bohaterami niezwykłej historii są: niemiecki hematolog Gero Huettler oraz jego pacjent amerykańskiego pochodzenia, którego nazwiska nie podano. Niezwykły zabieg, wymagający wykorzystania wiedzy z pogranicza onkologii, transplantologii i genetyki, najprawdopodobniej pozwolił na całkowite wyleczenie mężczyzny z infekcji wirusem HIV. Od momentu wykrycia obecności patogenu do przeszczepu minęło aż 10 lat, lecz od czasu nowatorskiej terapii nie wykryto w jego organizmie obecności wirusa. Każdego dnia byliśmy przygotowani na złe wyniki - przyznaje Huettler. Na szczęście, pomimo upływu 20 miesięcy od zabiegu, wiadomości na temat zdrowia Amerykanina są optymistyczne. I choć nie ma stuprocentowej pewności, że zakażenie nie powróci, wielu badaczy jest zachwyconych efektem leczenia. Sekretem powodzenia terapii była mutacja w komórkach macierzystych przeszczepianego szpiku kostnego. Pacjent może mówić o prawdziwym szczęściu w nieszczęściu, gdyż rozwój białaczki w jego organizmie wymusił przeszczep szpiku, który z kolei zapobiegł rozprzestrzenianiu się HIV. Dawca narządu był nosicielem mutacji w obu kopiach genu CCR5, kodującego białko potrzebne do wnikania wirusa do komórek krwi. Bez interakcji z prawidłową (niezmutowaną) proteiną HIV jest niezdolny do ataku. Oznacza to, że pomimo iż wirus był obecny w organizmie, nie był on w stanie zainfekować komórek. Prowadziło to najprawdopodobniej do stopniowego zaniku zakażenia. Sam dr Huettler przyznaje, że nie planował takiego rozwoju wydarzeń, lecz postanowił wykorzystać okazję. Przez przypadek przeczytałem o tym [mowa o efektach mutacji - red.] w 1996 roku. Zapamiętałem to i pomyślałem, że to może zadziałać. Zanim doszło do transplantacji, własny szpik kostny Amerykanina został całkowicie zniszczony za pomocą kombinacji promieniowania jonizującego oraz leków. Gdy unieszkodliwiono układ odpornościowy pacjenta, przeszczepiono komórki szpiku posiadające w swoim genomie zbawienne uszkodzenie informacji genetycznej. Jednocześnie, w trosce o bezpieczeństwo przeszczepianego materiału, całkowicie odstawiono terapię przeciwwirusową. Ryzykowne podejście do terapii opłaciło się, gdyż po dwudziestu miesiącach od zabiegu w organizmie mężczyzny wciąż nie wykryto śladów wirusa. Trzeba jednak przyznać, że biorca przeszczepu miał szczęście, przy którym nawet "szóstka" w totolotku to drobiazg. Oprócz trudności w dobraniu pary dawca-biorca dodatkową trudnością był fakt, iż zaledwie jeden na tysiąc Europejczyków i Amerykanów nosi mutację w genie CCR5. To nie pierwszy raz, gdy przeszczep szpiku pozwolił na zwalczenie AIDS lub infekcji HIV. Pomiędzy latami 1982 i 1996 podobny eksperyment udał się co najmniej dwukrotnie. Wówczas jednak przyczyna powodzenia terapii nie była znana. Czy była nią właśnie zbawienna mutacja? Być może nie dowiemy się tego już nigdy. A co czeka nas w przyszłości? Badacze są ostrożni w ogłaszaniu odnalezienia "lekarstwa na AIDS" i zwracają uwagę na konieczność przeprowadzenia dalszych badań. Mimo to trzeba przyznać, że osiągnięty przez dr. Huettlera sukces jest niebywały. Być może w przyszłości uda się modyfikować materiał genetyczny komórek macierzystych w taki sposób, by przeszczep zawierał wyłącznie komórki odporne na infekcję. Jeżeli jednak kiedykolwiek będzie to możliwe, na pewno nie stanie się to wcześniej niż za kilkanaście lat.
-
Czy wirus HIV zaczął zarażać ludzi wcześniej, niż dotychczas uważano? Hipotezę taką stawiają naukowcy z University of Arizona. Ich zdaniem do rozprzestrzeniania się mikroorganizmu zaczęło dochodzić pomiędzy latami 1884 i 1924. Głównym autorem badań, które doprowadziły do tego wniosku, jest prof. Michael Worobey, ekolog i biolog ewolucyjny. Na podstawie analizy próbek zachowanych tkanek sądzi on, że wirus HIV zaczął zakażać ludzi wcześniej, niż dotychczas sądzono, zaś data uznawana dotychczas za moment pojawienia się patogenu odpowiada jedynie chwili, w której zaczął on rozprzestrzeniać się między ludźmi na masową skalę. Stało się to możliwe dzięki procesowi urbanizacji i powstawaniu pierwszych dużych miast w Afryce. Prof. Worobey i jego współpracownicy analizowali próbki pobrane z ciał pacjentów chorujących na nieznaną wówczas chorobę (dziś wiemy, że był to nabyty zespół niedoboru odporności, czyli AIDS). Dzięki zastosowaniu najnowocześniejszych znanych technik badań genetycznych naukowcy przeanalizowali m.in. dwie próbki uznawane za najstarsze preparaty zawierające materiał genetyczny HIV: materiał z biopsji węzła chłonnego wykonanej w roku 1960 roku oraz starszą o rok porcję krwi. Porównanie sekwencji informacji genetycznej, którą wirus wbudował do DNA ludzkich komórek, pozwoliło badaczom na ustalenie czasu potrzebnego na przejście całej serii mutacji prowadzących do powstania obu unikalnych szczepów. Zdaniem ekspertów z University of Arizona wspólny protoplasta wirusów, które zakaziły oboje pacjentów, powstał najprawdopodobniej około roku 1900. Jest to data o trzydzieści lat wcześniejsza od uznawanej dotychczas za prawdopodobny moment powstania pierwszego szczepu zdolnego do zakażania ludzi. Badania prof. Worobeya są pierwszymi, do przeprowadzenia których udało się pozyskać obie próbki uznawane za najstarsze na świecie preparaty zawierające ślady HIV. Kolejne zebrano dopiero w latach 70. i 80. XX wieku, gdy zespół AIDS był już zdefiniowany. Właśnie dlatego próbki z lat 1959 i 1960 są tak cenne i istotne dla naukowców. Jak tłumaczy sam prof. Worobey, po raz pierwszy byliśmy w stanie porównać dwa stosunkowo dawne szczepy HIV. Pomogły nam one ustalić precyzyjnie, jak szybko wirus ewoluował, a także solidnie ustalić, kiedy został przeniesiony na ludzi i jak szybko epidemia rozprzestrzeniała się od tego momentu, a także, jakie czynniki umożliwiły wirusowi stanie się skutecznym patogenem człowieka. Badania wskazują, że do przejścia wirusa HIV z szympansów na ludzi doszło najprawdopodobniej na terenie południowo-wschodniego Kamerunu. Jak tłumaczy prof. Worobey, mniej więcej w tym okresie powstawały na tym obszarze pierwsze miasta, takie jak należąca wówczas do Belgii stolica Demokratycznej Republiki Kongo, Kinszasa. Stosunkowo szybko, bo jeszcze przed rokiem 1960, doszło do rozprzestrzenienia się patogenu na sąsiednie kraje: Republikę Środkowej Afryki, Kongo, Gabon czy Gwineę Równikową. Świadczy o tym występujące obecnie zróżnicowanie genetyczne wirusa, pozwalające na odtworzenie trasy jego inwazji na człowieka. W tym czasie wirus wyewoluował na tyle, że jego migracja na pozostałe kontynenty była już jedynie kwestią czasu... Analiza próbek, pobranych niemal pięćdziesiąt lat temu i przechowywanych zgodnie z obowiązującymi wówczas procedurami, nie była prosta. Jak tłumaczy badacz, DNA i RNA w tych próbkach jest w naprawdę nieciekawym stanie. Jest silnie pofragmentowane, więc zamiast idealnych nici DNA lub RNA otrzymuje się bardzo pogmatwaną masę. [Wyniki naszych badań] dawały wielką satysfakcję, ale wymagało to szaleńczej ilości pracy. Dalsze plany naukowca obejmują analizę kolejnych próbek zawierających materiał genetyczny HIV i stworzenie na ich podstawie bardziej przejrzystego obrazu historii HIV. Jego zdaniem pozwoli to na precyzyjne ustalenie historii wirusa oraz momentów kluczowych dla uzyskania przez niego zdolności do wywołania pandemii. Być może badania pozwolą też na ustalenie lepszej strategii walki z patogenem: wydaje mi się, że zmiany, których doświadczyła ludzka populacja, mogła otworzyć drzwi, dzięki którym HIV się rozprzestrzenił. Jeżeli HIV ma jakikolwiek słaby punkt, najprawdopodobniej jest to jego stosunkowo niska zaraźliwość. Począwszy od lepszego zapobiegania i badań, a na szerszym stosowaniu terapii antywirusowych skończywszy, istnieje mnóstwo sposobów umożliwiających zredukowanie transmisji wirusa oraz wymuszenie jego wyginięcia. Nasze wyniki sugerują, że taki optymizm ma podstawy.
-
Niezwykle prosty w budowie system liczący komórki został opracowany na Uniwersytecie Kalifornijskim. Zestaw, którego sercem jest układ stosowany powszechnie w aparatach cyfrowych, pozwala na rozróżnienie i policzenie różnych typów komórek obecnych w próbce. Opracowane urządzenie jest konstrukcją nie tylko prostą, lecz także wyjątkowo kompaktową - składa się ono z zaledwie kilku prostych elementów. Co więcej, przeznaczona do analizy próbka nie musi być w żaden sposób przygotowana do testu, co skraca i upraszcza procedurę. Istnieje w związku z tym duża szansa na wykorzystanie systemu np. do oceny czystości mikrobiologicznej wody lub do wykonywania niektórych badań medycznych w warunkach polowych lub w krajach Trzeciego Świata. Wykonanie analizy jest bardzo proste. Badany materiał, czyli np. kroplę wody lub krwi, umieszcza się na szklanej płytce umieszczonej nad detektorem światła stosowanym powszechnie w cyfrowych aparatach fotograficznych, a następnie oświetla za pomocą prostej lampy. To, co rejestrujemy, to nie obraz, lecz sygnatura dyfrakcyjna, opisuje dr Aydogan Ozcan, twórca urządzenia. Naukowiec ma tu na myśli charakterystyczny sposób uginania się światła po przejściu przez komórki określonego typu. Gdy aparat wykona fotografię pojedynczej próbki, jest ona porównywana z biblioteką znanych sygnatur dyfrakcyjnych, co pozwala na zaklasyfikowanie komórek do określonych grup oraz ich zliczenie. Wykonywane kalkulacje są na tyle proste, że może je wykonywać nawet telefon komórkowy. W przeciwieństwie do tradycyjnych mikroskopów, opracowany sensor nie pozwala na uzyskanie precyzyjnych obrazów, lecz wyeliminowanie skomplikowanego układu optycznego pozwala na radykalne obniżenie kosztu produkcji maszyny. Jakość obrazu jest jednak, oczywiście, wystarczająca do wykonania precyzyjnego pomiaru. Dotychczas większość podobnych testów wykonywano z użyciem cytometrów przepływowych - niezwykle złożonych maszyn kosztujących kilkaset tysięcy złotych. Mają one ogromne możliwości wykonywania różnorodnych pomiarów, lecz w przypadku prostych analiz często jest to zwyczajnie niepotrzebne. Co więcej, cytometry to duże i ciężkie urządzenia, których z pewnością nie można nazwać przenośnymi, w przeciwieństwie do maszyny zaprojektowanej na Uniwersytecie Kalifornijskim. Pomimo kompaktowych rozmiarów wydajność prototypu jest stosunkowo wysoka. Pozwala on na wykrycie do stu tysięcy komórek w próbce o powierzchni 20 centymetrów kwadratowych w czasie jednej sekundy. Wystarcza to w zupełności np. do wykonania standardowej oceny morfologii krwi. Komórki są liczone z dokładnością ok. 10%, wystarczającą dla większości tego typu pomiarów. Wynalazek wzbudził już zainteresowanie innych naukowców. Pracujący na tej samej uczelni dr Alexander Revzin rozpoczął współpracę z dr. Ozcanem nad opracowaniem kieszonkowego urządzenia zdolnego do analizy krwi pod kątem liczebności limfocytów T. Pomiar ten jest niezwykle istotny dla oceny stopnia zaawansowania nabytego zespołu utraty odporności (AIDS). Podstawowym celem naukowców jest opracowanie systemu pozwalającego na niesienie pomocy pacjentom w krajach ubogich, lecz dr Rezvin nie wyklucza rozwinięcia tego pomysłu: [przyrząd] nie musi być używany wyłącznie w Afryce, jeżeli będzie to solidna technologia. Prototyp urządzenia zaprojektowanego w Kalifornii został już przetestowany w warunkach laboratoryjnych. Kolejnym etapem badań będzie zintegrowanie go z telefonem komórkowym - wbudowany weń aparat fotograficzny wykonywałby zdjęcia badanych próbek, a dalszy rozwój projektu wymaga jedynie dobudowanie podzespołów odpowiedzialnych za analizę obrazu oraz ładowanie szkiełek mikroskopowych do urządzenia.
-
Acyklowir, lek stosowany powszechnie m.in. w leczeniu infekcji wirusami opryszczki, wykazuje zaskakującą skuteczność w zwalczaniu wirusa HIV. Niestety, jest to możliwe tylko pod jednym warunkiem: komórka musi być zakażona obydwoma wirusami jednocześnie. Studium przeprowadzone zostało przez badaczy z amerykańskiego Narodowego Centrum Zdrowia Dziecka i Rozwoju Człowieka. Miało ono na celu wyjaśnienie, dlaczego osoby chore na AIDS przyjmujące acyklowir podczas infekcji np. wirusem opryszczki (Herpes simplex) mają znacznie niższe stężenie HIV we krwi, mimo iż sam lek nie działa na cykl rozwojowy tego ostatniego. Jak tłumaczy prowadzący badania dr Leonid Margolis, przyczyną jest najprawdopodobniej aktywność jednego z enzymów wirusa opryszczki. Białko to, zwane kinazą tymidynową (ang. thymidine kinase - TK), przeprowadza reakcję fosforylacji leku, czyli przyłączania do niego reszty fosforanowej PO43-. Prowadzi to do aktywacji leku, który skutecznie blokuje namnażanie wirusa opryszczki. Wygląda na to, że aktywowana forma preparatu działa skutecznie także przeciwko HIV. Badacze wierzą, że odkrycie może doprowadzić do opracowania skutecznej metody walki z HIV w oparciu o opisywany mechanizm. Jak oceniają, niekoniecznie musi to być nowy lek, lecz np. mikrobicyd, czyli związek niszczący wirusa przy bezpośrednim kontakcie. Mógłby on stać się np. składnikiem dodawanym do środków antykoncepcyjnych (np. prezerwatyw) lub specjalnych żeli w celu zmniejszenia ryzyka transmisji patogenu drogą płciową. Acyklowir, zsyntetyzowany w roku 1974, jest pierwszym terapeutykiem otrzymanym wyłącznie dzięki metodom chemicznym, nie zaś dzięki modyfikacji składników wyizolowanych z organizmów żywych, jak miało to miejsce wcześniej. Ze względu na fakt, że substancja ta jest nieaktywna do momentu fosforylacji przez wirusa, wykazuje ona minimalną toksyczność i częstotliwość działań ubocznych. Od lat jest stosowana z powodzeniem w terapii zakażeń wirusami z rodziny Herpesviridae, do której zaliczają się, oprócz wirusów opryszczki, mikroorganizmy odpowiedzialne m.in za rozwój półpaśca, różyczki i ospy wietrznej. Do rodziny tej należy też wirus Epsteina-Barr odpowiedzialny za rozwój mononukleozy zakaźnej, a nawet chłoniaków (nowotworów układu chłonnego). Próby wykorzystania kombinacji acyklowiru i wirusów z rodziny Herpesviridae do zwalczania HIV były podejmowane już wcześniej, lecz z marnym skutkiem. Zdaniem Margolisa, działo się tak z powodu złej taktyki obieranej przez lekarzy, którzy podawali zbyt duże dawki leku: jeżeli powstrzymasz [aktywność] wirusa całkowicie, nie ma komu przeprowadzić fosforylacji. Zdaniem badacza rozwiązaniem może być stosowanie mniejszych dawek podawanych z większą częstotliwością. Zaznacza jednak, że jest to wyłącznie hipoteza, którą należy potwierdzić doświadczalnie. Czy ewentualna terapia wymagałaby infekowania człowieka dodatkowym wirusem? Na całe szczęście nie. Zdecydowana większość ludzi przeszła bowiem już w dzieciństwie infekcję innymi wirusami pokrewnymi z tym powodującym opryszczkę. Do dziś przebywają one naszych organizmach w ogromnej liczbie kopii, na szczęście rzadko powodując jakiekolwiek konsekwencje. Dzięki badaniom dr. Margolisa może się okazać, że będą one niezwykle pomocne w zwalczaniu znacznie poważniejszej infekcji wirusem odpowiedzialnym za "dżumę XXI wieku", czyli AIDS.
-
Wirus HIV nie przestaje zaskakiwać. Najnowsze badania pokazują kolejny mechanizm umożliwiający temu zabójczemu mikroorganizmowi wnikanie do komórek i ich niszczenie. Informację o odkryciu publikuje czasopismo Cell. Od momentu jego odkrycia w roku 1983 HIV jednym z najintensywniej badanych patogenów. I choć znany jest już od ćwierćwiecza, wciąż stanowi dla badaczy wielką zagadkę. Tym razem naukowcy wykazali, że jest on w stanie zaatakować i zniszczyć nawet komórki zwykle niepodatne na zakażenie. Stosuje przy tym ciekawą taktykę: zanim wniknie do wnętrza komórki, aktywuje w jej wnętrzu szlak sygnalizacji powodujący rozpad białkowego szkieletu odpowiedzialnego za jej odporność na wnikanie wirusa. Kluczowym dla odkrytego zjawiska elementem jest receptor CXCR4 znajdujący się m.in. na powierzchni spoczynkowych limfocytów T - komórek uznawanych zwykle za mało istotne w przebiegu infekcji HIV i oporne na jego wnikanie. Sam CXCR4 był dotąd uznawany wyłącznie za tzw. koreceptor, czyli cząsteczkę pomocną podczas infekcji, lecz odgrywającą w tym procesie rolę drugorzędną. Okazuje się jednak, że intruz wiąże się z tą molekułą i aktywuje w ten sposób inne białko - kofilinę, odpowiedzialną za rozpad struktury zwanej cytoszkieletem. W prawidłowo funkcjonującej komórce proces reorganizacji cytoszkieletu, pełniącego funkcję wewnątrzkomórkowego "rusztowania" i "linii przesyłowej", zachodzi regularnie i jest potrzebny dla utrzymania jej wewnętrznej architektury w dobrym stanie, lecz to samo zjawisko wywołane przez wirusa zachodzi w sposób niekontrolowany i jest dla komórki wybitnie szkodliwe. Jak tłumaczy biorący udział w badaniu prof. Yuntao Wu, następujący po aktywacji kofiliny proces odbudowy cytoszkieletu najprawdopodobniej ułatwia wnikanie HIV do wnętrza komórki. Co więcej, bardzo możliwe jest, że powstające na nowo włókna tworzące wewnątrzkomórkowe "rusztowanie" aktywnie wspomagają infekcję. Prof. Wu zastrzega, że choć wirus toruje sobie drogę do wnętrza komórki dzięki użyciu szlaku sygnałowego związanego z CXCR4 i kofiliny, proces ten może nie być konieczny dla skutecznego ataku. Badacz zauważa, że proces rozpadu i odtwarzania cytoszkieletu zachodzi w sposób ciągły, więc w pewnych momentach może dochodzić do powstania takiej konfiguracji jego elementów, która ułatwia wnikanie patogenu. Na szczęście istnieje też dobra wiadomość. Dokładnie zrozumienie odkrytego procesu może umożliwić prace nad lekami, które powstrzymają (lub chociaż spowolnią) rozwój AIDS, choroby uznawanej dziś za nieuchronne następstwo infekcji wirusem HIV. Może to być jednak bardzo ciężkie z uwagi na znaczną liczbę czynników ułatwiających patogenowi atak na organizm człowieka.
-
Duży zasięg Cesarstwa Rzymskiego może, wg badaczy z Uniwersytetu Prowansji, tłumaczyć większą podatność na zakażenie wirusem HIV w byłych koloniach, m.in. Francji, Grecji czy Hiszpanii. Naukowcy twierdzą, że mieszkańcy tych rejonów rzadziej bywają wyposażeni w wariant genu chroniący przed zainfekowaniem, a więc w CCR5-delta32. Nie wszyscy badacze zgadzają się z tą niecodzienną teorią. Część, m.in. akademicy z Liverpoolu, skłania się ku hipotezie, że różnice w podatności na zachorowanie są raczej wynikiem epidemii dżumy lub ospy z równie zamierzchłej przeszłości. Francuzi nie bez powodu wpadli na pomysł, że coś przenoszonego przez okupanta, czyli Rzymian, wywarło przemożny wpływ na geny współczesnych Europejczyków. Zauważyli bowiem, że częstość występowania pewnego wariantu genu ściśle wiąże się ze zmieniającym się położeniem granic Imperium. W krajach, które przez dłuższy czas należały do Cesarstwa Rzymskiego, np. we Włoszech, Grecji i Hiszpanii, gen CCR5-delta32 występuje z częstością wahającą się od 0 do jedynie 6%. Na obrzeżach mocarstwa, np. w Niemczech lub współczesnej Anglii, napotyka się go nieco częściej: od 8 do 11,8%. W państwach, które oparły się siłom wroga i nigdy nie stały się częścią Rzymu, współczynnik ten jest jeszcze wyższy. Francuscy naukowcy sądzą, że obserwowana różnica w częstości występowania genu nie jest skutkiem zapładniania przez żołnierzy i urzędników kobiet z lokalnych społeczności. Rzymianie mogli jednak roznosić chorobę, na którą były bardziej podatne osoby z genem CCR5-delta32. Teoria naukowców z Uniwersytetu w Liverpoolu de facto zazębia się wyjaśnieniem zaproponowanym przez Francuzów. Wg nich, CCR5-delta32 zapewniał ochronę np. przed panoszącą się również w Cesarstwie ospą. Ponieważ ludzie pozbawieni CCR5-delta32 umierali, w Europie Północnej wzrosła (z 1:20000 do 10%) częstość występowania tej konkretnej wersji genu. Czy Imperium Rzymskie zadziałało jak bodziec wyzwalający czy wspomagający pandemie? Tego na razie nie wiadomo...
-
Zakażenie wirusem HIV o 60% zwiększa ryzyko złamania kości. Zjawisko to dotyczy zarówno kobiet, jak i mężczyzn (Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism). Dr Steven Grinspoon z Massachusetts General Hospital wyjaśnia, że studium objęło ponad 8,5 tys. zainfekowanych, a szeregi grupy kontrolnej zasiliło ponad 2 mln osób. Pozwoliło to wykryć znaczne różnice [...] w ryzyku złamania krytycznych obszarów, takich jak biodro czy kręgosłup, które wzrasta z wiekiem. Naukowcy wykorzystali dane z bazy macierzystego szpitala oraz Brigham and Women's Hospital (BWH) z okresu 11 lat. Wszystko wskazuje na to, że u pacjentów z wirusem HIV obojga płci mamy do czynienia z większym stopniem utraty gęstości kości podczas starzenia się. Amerykanie podkreślają, że trzeba sprawdzić, jakie czynniki za to odpowiadają: wirus, leki antywirusowe czy może inne mechanizmy metaboliczne. Badacze zamierzają też prześledzić wskaźniki złamań u kobiet przed i po menopauzie.
-
Ile osób, tyle różnych dzwonków telefonów komórkowych. Za plecami można więc usłyszeć odgłosy natury, najnowsze przeboje, a także swojskie dryń-dryń. W Indiach pojawiły się zaś ostatnio dzwonki zachęcające do używania prezerwatyw. Przy próbach nawiązania połączenia aparat wyśpiewuje: kondom, kondom. Akcja ma przekonać Hindusów do tej metody antykoncepcyjnej i ograniczyć liczbę zakażeń wirusem HIV. Organizatorzy chcą przełamać tabu oraz zachęcić do publicznej dyskusji. Sądzą, że oryginalny dzwonek może się stać przebojem wśród młodych obywateli. Środki na realizację projektu pochodzą z fundacji Gatesów. W Indiach żyje 2,5 mln ludzi zakażonych wirusem HIV. Jednocześnie aż 270 mln osób korzysta z usług operatorów telefonii komórkowej.