В рамках работы над
докторской диссертацией Алисио Нехмад возглавил группу исследователей и выдвинул
предложение о создании вакцины, однократное введение которой вызывает выработку
антител к ВИЧ.
Напомним, что вирус
иммунодефицита человека (ВИЧ, HIV) вызывает опасную болезнь, называемую СПИД
(AIDS) и медленно убивающую иммунную систему.
Работа Алисио и его коллег
стала известной во всем мире, сообщение о ней опубликовал журнал всемирного
клуба Rotary. Поясним, что международная неправительственная ассоциация Rotary
International занимается обсуждением и продвижением важных гуманитарных
проектов.
Нестандартный подход к решению
проблемы
В новом исследовании,
которым руководили Ади Барзель и Алисио Нехмад из Тель-Авивского университета
при участии ученых из института им. Дотана при том же университете и больницы
"Ихилов", применяется нестандартный подход к проблеме СПИДа. Вместо того чтобы
иммунная система самостоятельно обучалась бороться с вирусом, ученые попытались
создать внутри зараженного организма генетический материал В-лимфоцитов,
вырабатывающих антитела против ВИЧ, и таким образом научить эти клетки
производить этот редкий вид антител.
Алисио
Нехмад и Ади Барзель
т
Taboola
Исследование проводилось на
мышах, которых вакцинировали вирусным белком ВИЧ для моделирования зараженного
состояния. После этого их заразили генетически модифицированным
аденоассоциированным вирусом AAV, не вызывающим болезнь, чтобы внедрить в их
организм генетический материал клеток, вырабатывающих антитела (эти безопасные
вирусы служили векторами, то есть переносчиками генетического материала). Мышей
привили еще несколько раз, чтобы активировать генетически модифицированные
клетки и имитировать повторный контакт иммунной системы с ВИЧ, как это
происходит у вирусоносителей.
Чтобы доказать эффективность
метода, ученым надо было продемонстрировать, что эксперимент привел к выработке
активных антител в рамках иммунной реакции с закреплением информации в иммунной
памяти. Кроме того, следовало доказать безопасность нового метода. Для этого они
сосредоточились на нескольких моментах. Во-первых, они установили, что заражение
генетически модифицированным AAV приводило к выработке необходимых антител,
которые в лабораторных условиях способны нейтрализовать ВИЧ. Потом ученые
продемонстрировали, что В-лимфоциты мигрировали к месту своего созревания в
селезенке, как и при обычной иммунной реакции, а затем начинали вырабатывать
антитела. То есть иммунная система воспринимала их как клетки, вступившие в
контакт с возбудителем СПИДа, вследствие чего они стали производить
соответствующие антитела.
Как и при любой
генно-инженерной процедуре, возникали опасения воздействия на другие клетки, что
могло вызвать мутации и осложнения. Чтобы снизить степень риска, а также по
техническим причинам механизм модификации ДНК разделили на 2 этапа. Мышей
заражали 2 модифицированными вирусами AAV, и генетические изменения происходили
только в тех клетках, которые были заражены обоими. Это существенно ограничило
число генно-модифицированных клеток в организме мышей. Для большей
предосторожности в клетки внедрили также ген, допускающий производство антител
только в предназначенных для этого клетках. Так что даже если какая-то
посторонняя клетка оказалась бы зараженной обоими вирусами, в ней не произошло
бы изменений генома.
В итоге модификации
подверглась лишь небольшая часть лимфоцитов, которые стали производить антитела.
Но тут включилась в работу иммунная система в целом. Все происходит, как при
реакции на инфекционные агенты, попавшие в организм: лишь отдельные клетки
распознают их и активируются, но при этом они запускают процесс создания
множества лейкоцитов, готовых противостоять инфекции. Все это происходило в
экспериментах на мышах. Генетически модифицированные клетки контактировали с
вирусным белком ВИЧ, размножались и вырабатывали, как это и ожидалось, антитела
к нему.