АВТОР: Джени Бушман, Школа молекулярной и клеточной биологии, Университет Иллинойса

Newswise — Исследователи из Университета Иллинойса продемонстрировали важность таргетинга на определенный тип клеток при лечении ВИЧ. Их исследование, опубликованное в PNAS, является одним из первых, в котором изучаются дифференциальные или клеточно-специфические эффекты модуляции латентной активности ВИЧ на миелоидные клетки, тип иммунных клеток, образующихся в костном мозге.

Основным препятствием на пути к ликвидации ВИЧ-инфекции является то, как управлять латентным периодом, или периодом, в течение которого инфицированная клетка находится в состоянии покоя и не способна продуцировать вирус. Латентные клетки ВИЧ собираются по всему телу в карманах, известных как резервуары. Скрытые резервуары представляют собой проблему, поскольку они могут начать производить вирус в любой момент. Полное искоренение заболевания потребует удаления всех латентных клеток из организма или постоянного сопротивления раздражителям активации. Но реактивация может быть вызвана многочисленными факторами, включая сигналы, управляющие дифференцировкой миелоидных клеток.

В течение многих лет исследования по лечению ВИЧ концентрировались вокруг двух подходов, известных как «шокировать и убить» и «блокировать и запереть». Первый работает в тандеме с антиретровирусной терапией, чтобы активировать латентно инфицированные клетки и истощать их посредством апоптоза или запрограммированной гибели клеток, тогда как второй переводит инфицированные клетки в глубокое латентное состояние, из которого они не могут спонтанно реактивироваться.

Исследования этих методов исторически были сосредоточены на типе лейкоцитов, называемых Т-клетками, которые являются основной мишенью ВИЧ-инфекции. Но скрытые резервуары состоят не только из Т-клеток; на самом деле они содержат десятки различных типов клеток, каждый из которых имеет свои уникальные модели экспрессии гена ВИЧ.

«В клетках существует огромная гетерогенность, даже внутри одной и той же линии», — сказал Коллин Киффер, доцент кафедры микробиологии и автор статьи. «Изменчивость реакции внутри этих резервуаров увеличивается с каждым новым типом клеток».

Александра Бланко, аспирантка лаборатории Киффера, хотела изучить типы клеток, которые упускались из виду в традиционных исследованиях ВИЧ. Сосредоточившись на миелоидных клетках, она создала клональную библиотеку, содержащую 70 популяций латентно инфицированных моноцитов. Затем Бланко проанализировал клональные популяции и их реакцию на активацию. Ответы значительно различались, подчеркивая большую степень гетерогенности внутри одного типа клеток.

Это наблюдение вызвало новый вопрос: проявляют ли разные типы клеток различную реакцию на латентное лечение ВИЧ? Действительно, результаты их исследования показали, что некоторые терапевтические средства для латентной терапии ВИЧ могут способствовать латентному состоянию в Т-клетках и моноцитах, одновременно обращая вспять латентный период в макрофагах.

«Не все клетки в организме одинаковы», — сказал Киффер. «Поэтому вполне логично, что не все ВИЧ-инфицированные клетки будут реагировать на вирус одинаково».

В их статье подчеркивается необходимость в будущих методах лечения ВИЧ учитывать все типы клеток и то, как каждая клетка может реагировать на потенциальные методы лечения.

Их выводы основаны на исследованиях Роя Дара, бывшего профессора биоинженерии из Иллинойса, чья лаборатория изучала гетерогенность экспрессии генов ВИЧ.

«Он начал это, а мы подхватили это и перенесли в нынешнее состояние», — сказал Киффер. «Таким образом, сотрудничество действительно заложило основу для этих результатов. Это превратилось в новое направление для нашей лаборатории, и мы очень этому рады».

Дополнительный и неожиданный результат анализа Бланко выявил изменения размера и формы клеток в ответ на инфекцию, что позволяет предположить, что ВИЧ может изменять морфологию клеток. Следующая цель Бланко — выявить биологические механизмы, лежащие в основе этих фенотипических изменений.

Киффер и сотрудники его лаборатории также надеются воспроизвести свои результаты, которые в основном были получены на клеточной линии, в первичных клетках. Повторение результатов на модели, более похожей на человеческую, повысит клиническую значимость исследования, объяснил Киффер.

«Мы хотели бы провести более масштабный скрининг Т-клеток, моноцитов и макрофагов, чтобы выявить потенциальные лекарства, которые могли бы действовать на все эти типы клеток», — сказал Бланко. «Возможно, мы сможем найти еще больше молекул, которые не ведут себя специфично для каждого типа клеток».