Генные инженеры создали новое оружие против ВИЧ

Новые антивирусные частицы путешествуют от клетки к клетке вместе с самими вирусами, против которых призваны действовать (иллюстрация с сайта discovery.com).

Американские учёные разработали вирусоподобные частицы, которые должны бороться с опасной инфекцией на нескольких фронтах. Авторы инновации полагают, что эти генно-инженерные комплексы способны затормозить развитие СПИДа у заражённых, а также серьёзно снизить темп распространения ВИЧ в группах риска.

Генетики из калифорнийских университетов в Сан-Диего и Лос-Анджелесе (UCSD, UCLA) придумали терапевтические вмешивающиеся частицы (therapeutic interfering particles — TIP). Они представляют собой подобия вирусов, сконструированные на основе всё того же вируса иммунодефицита человека. Но TIP, по идее, лишены опасных генов.

TIP используют аналогичную ВИЧ оболочку, но у них нет фрагментов кода, необходимых для её синтеза и сборки. «Для того чтобы выжить, вмешивающимся частицам необходимо использовать ДНК из полноценного ВИЧ. То есть они не могут жить самостоятельно, без вирусов», — объясняет Discovery.

По определению биологов, TIP являются «молекулярными паразитами», распространяющимися между людьми вместе с ВИЧ. Частицы TIP могут копировать себя, заражать новые клетки и передаваться новым владельцам, только украв необходимые элементы (белки, ферменты) от ВИЧ. Пока же клетка-хозяин не инфицирована ВИЧ, TIP остаются в спящем состоянии, причём они могут сохраняться в человеке многие годы.

Таким образом, внутри клеток безвредные TIP конкурируют с ВИЧ за ресурсы и отнимают у болезнетворных собратьев важные вещества, тем самым резко замедляя распространение ВИЧ по организму. (Заметим, такая идея в общих чертах уже высказывалась.) Кроме того, в TIP можно встроить гены, негативно влияющие на функционирование ВИЧ.

Специалисты из США предполагают, что TIP могли бы автономно распространяться в группах риска самым естественным образом. Так что, однажды запустив TIP в население, медикам не пришлось бы проводить массовые кампании по вакцинации или антивирусной терапии.

TIP заражали бы людей теми же путями, что и ВИЧ (через половые контакты или иглы шприцев), упреждая тем самым распространение опасного вируса. Можно сказать, что в силу своей природы TIP обладают свойством самонаведения в масштабах населения целых стран.

Правда, подобное преднамеренное заражение больших групп людей частицами TIP несёт в себе нерешённые ещё этические вопросы. Да и абсолютную безопасность TIP для организма авторам вирусоподобных частиц ещё предстоит доказать. Тем не менее разработка выглядит перспективной.

Американцам уже удалось создать функциональные прототипы TIP. Их испытания ещё впереди. Пока же учёные, опираясь на численное моделирование, предсказывают: за 30-50 лет TIP могли бы снизить распространённость ВИЧ в странах Африки южнее Сахары (одном из самых неблагоприятных в данном отношении регионов) в 30 раз, то есть намного сильнее других предлагаемых методов борьбы с этой напастью.

Учёные говорят, что хотя данная разработка прежде всего нацелена на борьбу с ВИЧ, сама концепция TIP пригодна для сражения с любыми вирусными инфекциями. (Детали исследования можно найти в пресс-релизе UCSD и статье в журнале PLoS Computational Biology.)



Исследователи срастили нервные клетки и микротрубки

22 марта 2011

В Канаде созданы биоразлагаемые антираковые наночастицы

21 марта 2011

Исследовано противораковое действие брокколи

14 марта 2011

Учёные создали программируемого молекулярного робота

11 марта 2011

Электронная сетчатка-имплантат впервые вышла на рынок

10 марта 2011
  • Сергей Смирнов  28 марта, 13:26
    Да... А если предположить что произойдет мутация в самом TIP — что тогда? — получим что — нить посерьезней ВИЧ? — и уже пол мира заражено TIP — и тогда — «полянка» для новой инфекции готова?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  28 марта, 13:27
    -- Футуристичекие и опасные идеи. Вирусы и микроорганизмы охотно обмениваются кластерами по горизонтали. Всё не так надо делать, и во-вторых: как сыворотку уже больному , всякие «перед» — глупость и то опасная..
    ОтветитьНравится
  • класс, вылечим ВИЧ и начнем искать лекарство от вирусоподобных частиц... :)))
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  28 марта, 13:32
    «Да и абсолютную безопасность TIP для организма авторам вирусоподобных частиц ещё предстоит доказать.» Я что-то не пойму, если им для жизни/размножения нужны ресурсы ВИЧ, то как они могут «автономно распространяться в группах риска»? Что подразумевается под «спящим состоянием» этих частиц? Что вообще представляют собой эти частицы? (явно не вирусы) Какова вероятность, что они не будут эволюционировать/мутировать, чтобы приспособиться к сложным условиям, в которые их собираются забросить?
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  28 марта, 13:39
    Если в крови одного человека есть TIP, то после контакта некоторые TIP попадут к другому человеку. Он окажется заражён. Но размножаться в нём «типы» не смогут, пока не начнут соседствовать с ВИЧ. То есть, если при контакте передалось 100 штук TIP, их и останется в организме 100, и не будет ни 200, ни миллион. Про мутацию и эволюцию ничего не могу сказать — применимы ли эти понятия к «почти вирусам».
    Вообще интересно, эти TIP можно ведь назвать вирусами для вирусов — новый виток эволюции? :)
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  28 марта, 13:51
    Но тогда получается, что введут одному человеку медики, скажем, 1000 TIP и он их раздаст ещё 50 «заражённым». У него самого останется 200 TIP — какова вероятность, что они «разбавленные» спасут человека от ВИЧ?
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  28 марта, 15:01
    TIP не отличаются принципиально ничем таким, чтобы защитило их от мутаций. Что вирусы, что «вирофаги» потенциально способны эволюционировать. Всё зависит от «генетического рельефа» в пределах которого они находятся. PS. в википедии, кстати, приводится пример одного естественного «вируса для вируса».
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  28 марта, 15:05
    «.. введут одному человеку медики»
    Как только они встретят ВИЧ, они уже не будут разбавленными — начнут множиться быстро.
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  28 марта, 16:11
    Речь была о тех, кто не заражён.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  28 марта, 16:37
    -- Это невозможно доказать ..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  28 марта, 16:44
    -- По принципам работы, «редакторы» РНК — конечно же, могут и преобразуют в конце-концов эту «инертную» добовку" ..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Смирнов  28 марта, 22:54
    Нууу спящее состояние частиц — это, как я понимаю, состояние не активное — т.е. вирус находиться в состоянии цисты — в межклеточной жидкости. А вот когда вирус проникнет через мембрану в клетку и внедрит свою ДНК (РНК) в ядерную ДНК клетки, тогда клетка вместе с репликацией своих последовательностей генов реплицирует и генные последовательности вируса — это уже активная стадия жизни вируса — т.к. вирусы не могут сами реплицировать свои гены.
    По поводу «Что вообще представляют собой эти частицы? (явно не вирусы)» — это тоже есть вирусы, но вот только не понятно — ВИЧ атакует лимфоциты человека и убивает их — TIP тоже атакует, но не убивает? — как была достигнута такая функция? — или же TIP блокирует присоединение ВИЧ к клетке т.к. сам уже «сел» на место присоединенеия? — это вопрос.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Смирнов  28 марта, 22:57
    Нет, вирусами для вирусов нельзя назвать — т.к. TIP не можеть атаковать ВИЧ и внедриться в него — т.к. ВИЧ и TIP не могут сами размножаться, а размножаются за счет клеток — т.к. внедряют свой генный матириал в генный материал самих клеток — вот тогда клетка и начинает производить новые вирусы.. — упрощенно говоря, конечно — сам механизм более сложен.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  28 марта, 14:45
    Очень заманчивая, очень опасная идея.

    Мне это навеяло историю с австралийскими кролями.
    Есть вирус ВГБК, который буйствовал в 80-х. Будучи очень заразным и со смертностью, приближающейся к 100%, он выкосил промышленное кролиководство на просторах СССР как класс. Тоже было и в Европе, но там кролиководство подняли, а у нас нет.

    И вот решили австралийцы решить с помощью этого вируса проблему перенаселения кролей на их континенте. Модифицировали его ДНК, заразили диких кролей и начали ждать когда они все вымрут.
    Однако, случилось непредвиденное. На севере Австралии существует нелетальное заболевание кролей, которое как оказалось дало иммунинет этой части животных.
    Естественно, оставшаяся часть животных расплодились «как кролики».

    Зато геномодифицированый вирус попал на все континенты и доставляет теперь головную боль, так как против него вакцинация не так эффективна.
    Приходится вакцинировать животных вдвое чаще,а использование поливалентных вакцин, приводит к усиленному падежу, в случае эпидемии, из-за более низких титров в крови.
    Но это кроли. В случае эпидемии умрет до 5% от общего стада. Теплых/живых можно дорезать, остальных пустить на собачий корм.
    А что делать с людьми в случае подобной ошибки? :)

    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  28 марта, 15:03
    Но моё мнение, что подобные исследования не замораживать, а ускорять. И подходить надо с научной точки зрения, а не этической.

    И вообще, давно известно как поступать в таких ситуациях. Если препарат не выходит на рынок из-за потенциально опасности для людей — его выпускают на рынок ветеринарии. Вот где можно отлично проследить за его фармакокинетикой и собрать кучу статистических данных.

    Пусть сделают такой TIP для ВГБК или миксоматоза и пустят в продажу. Можно даже проследить динамику по поколениям. У кролей 2а поколения в год — не проблема. И даже в самых захудалых фермах счет идет на тысячи животных.
    Куры, свиньи, КРС, а там, глядишь, и уверенно можно будет применить и на человека.

    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  28 марта, 16:13
    Главное, чтобы потом не получилось, как с птичьим гриппом. Потестили на кроликах, а он оказался не таким уж безвредным, но остановить перенос на человека уже невозможно.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Смирнов  28 марта, 23:02
    Если подходить ко всему с научной точки зрения, без учета этики/морали — так в чем, простите разница будет между фашистами которые для «науки» людей морозили/травили и т.д. и современной наукой ? (хотя,.... уже практически, эта разница стерлась)
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  29 марта, 01:31
    Подобные эксперименты велись и у нас над заключенными, приговоренными к высшей мере.
    Наши заключенные для Третьего рейха(они кстати не фашисты были, а национал-социалисты) были на таком же положении. Так что или разницы нет, с точки зрения морали, или мы говорим о двойных стандартах.
    Почитайте историю вивисекции, что ли.

    Здравый смысл просто нужен. Это далеко не то же самое, что этика/мораль. Очень много там устаревших стереотипов мышления и поведения, давно потерявшие суть и выродившиеся в традиции без смысла.
    К примеру, 2а года назад столкнулся с ярким проявлением этики/морали. Когда в деревне после первой брачной ночи выносили простыню, показывая с гордостью всем желающим следы крови на ней. Я думал, что так уже лет 100 не делают.

    Да и какой свод морали/этики прикажете соблюдать? Мне нравится исламское направление. Начнем с того, что оденем всех женщин в паранжу, а то совсем распоясались. :)

    И

    ОтветитьНравится
  • Сергей Смирнов  29 марта, 11:04
    Дело ваше.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Авраменко  28 марта, 16:13
    Что-то я не пойму идею — разве патогенность вируса не определяется тем, что он заставляет клетку-хозяина синтезировать свои белки вместо положенных? Что вообще-то в конечном итоге приводит к гибели клетки. А тут получается, что TIP с удовольствие кушает клетку на пару с ВИЧ. И так же ее убьет, расплодившись на харчах. Где логика?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  28 марта, 16:47
    -- А идея сделать так, чтобы мы сами себе создали Кащея....
    ОтветитьНравится
  • Насколько я поняла, то TIP могут «кушать» только те клетки, которые уже «кушает» ВИЧ
    ОтветитьНравится
  • Иван Соколов  28 марта, 21:10
    Ну если человек окажется сильно болен, то тогда он умрёт по логике)
    ОтветитьНравится
  • Тут вроде и не бессмертие предлагается.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  29 марта, 06:34
    -- Это так хочется .
    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  17 апреля, 00:43
    Кристина, TIP реагируют с теми же рецепторами, что и ВИЧ. Вирусу, чтобы проникнуть в клетку нужно соедениться с определёнными рецепторами на поверхности клетки. Тоесть он себе «дверь открывает» через рецептор s. «заможную скважину». А эти TIP, соответственно, соеденившись с рецепторами, действуют как антагонисты вируса, сами не проникают и вирусу не дают.
    Тут как я понял 2 зайцев можно убить:
    1) Если человек инфицирован затормозить развитие болезни
    2)При инфицировании, вирусы не могут проникнуть в клетки и их уничтожает имунная система. (хотя сдесь много но)
    ОтветитьНравится
  • Алексей Заикин  28 марта, 21:20
    Нет. Никак до меня не доходит эта идея с частицами. Если им нужна ДНК вируса, то что кроме вируса они смогут воспроизводить? Далее, если внешне эти частицы похожи на ВИЧ, то и иммунитет на них должен будет отреагировать так же — выработать антитела к этим частицам, которые должны быть похожи на антитела к ВИЧ. А поскольку методики тестирования на ВИЧ основаны на обнаружения антител к ВИЧ, то как потом разобраться: болен человек ВИЧ или же заражен только этими частицами?
    ОтветитьНравится
  • Я думаю микробиологи не дураки и этот вопрос предусмотрели.
    ОтветитьНравится
  • Не факт, что это уже предусмотрено. Это ведь только начало разработки практически.
    ОтветитьНравится
  • Подобные вещи как раз предусматриваются в самом начале, иначе разработка просто бессмысленна. Это как построить дом и забыть сделать двери.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Смирнов  28 марта, 23:08
    Нууу с дверями у вирусологов всегда проблема — TIP не будет мутировать так же как и ВИЧ... — т.к. мутагенные факторы (радиация/ферменты) будут вызывать мутации разных генов и ВИЧ и у TIP — и тогда через некоторое время TIP сможет ли разобраться что этот новый жилец в его клетке — это ВИЧ?... или TIP ориентируется на специфические гены ВИЧ?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  29 марта, 06:35
    -- ?? А где умные..?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  29 марта, 06:36
    -- Практически есть идея, в корне которой глубокое непонимание эволюции свободного генного материала при процессинге генома...
    ОтветитьНравится
  • Немножко выступлю в защиту этого проекта, тут дело в том что сам ВИЧ тоже прекрасно может мутировать и без дополнительной помощи, представьте себе ситуацию когда вирус мутирует в форму способную выживать вне организма и станет передаваться скажем через воду, а то и как грипп через обычный чих, при том уровне зараженных который мы имеем на планете вероятность данного исхода очень велика, собственно данная статья показывает нам что ученые уже просто на грани паники раз начинают предлагать такие идеи, хотя рациональное зерно в этом есть, хотя конечно возможность самостоятельного бесконтрольного распространения у подобной вакцины надо отнять.
    Технически это можно реализовать следующим образом — сделать этот антивирус зависимым от какого нибудь белка которого в организме человека нет , причем вообще нет ни у здоровых ни у пораженных ВИЧ, таким образом размножаться и убивать ВИЧ антивирус сможет только при выполнении двух условий , собственно наличие заболевания ВИЧ и принятия спец препарата искусственного белка. Двух зайцев одним выстрелом — эффективный препарат и все под контролем.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  29 марта, 06:39
    -- Да почитайте что вы написали ?? Вы хотите подменить популяцию ? А добьётесь одного: увеличите разнообразие генного материала, а уж эволюция слепит из него худшее .. учиться вам надо..
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  29 марта, 12:37
    Эволюция слепит лучшее. Но не факт, что лучшее для нас. :)
    ОтветитьНравится
  • Илья Качкаев  29 марта, 10:20
    Согласен с А.Рукавишниковым, данная статья явствует нам факт того, что вирусологи зашли в тупик и что делать дальше никто не знает, приходится изобретать относительно экзотические и противоречивые идеи.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  29 марта, 12:40
    Не согласен. Данная статья повествует об еще одном пути развития и поиска вирусологии из множества.
    ОтветитьНравится
  • Рустэм Рахимов  29 марта, 11:19
    Их корпорация Амбрелла случаем не финансирует???
    ОтветитьНравится
  • Олег Апарцев  29 марта, 12:18
    Что было, то будет...
    Вдумайтесь: если вирусы для какой-то неведомой цели научились «переигрывать» достаточноэффективные системы для борьбы с ними же, не поверю, что нового витка приспособления не избежать — наверняка они воспользуются ТИП-ами как «аусвайсами».
    ОтветитьНравится
  • Кирилл Руков  29 марта, 12:46
    Да это как раз интересная, вполне себе безумная идея, вопрос в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть верной и эффективной?

    Первое — В статье четко написанно, что TIP использует генный материал не клеток организма, а ВИЧ. Т. е. как организм человека — «пища для ВИЧ», так «ВИЧ — пища для TIP» — это паразит паразита. Второе — при Синдроме Иммунодефицита — по определению — при ослабленном иммунитете организм не сможет вырабатывать защиту от TIP, как должно бы — все же, насколько бы враждебным ни был вирус — он инородное тело. Третье: мутация, эволюция — одно и тоже, это происходит принедостаточной стабильности какой-либо системы, — какой-то неустойчивости, ненадежности. Все что нужно — это сделать TIP стабильным — не способным к развитию — собственно, это нужно сделать не только для TIP, это бы могло стать новым методом избавления от вирусов — пресекание их мутации.

    По логике вещей — в ходе есстественного отбора выживает более приспособившийся организм — эволюция, случайная мутация при относительно большой численности поколения — это выгодно — кто то из них может выжить, имея новообретенный, Случайно (!) приобретенный ген — значит, с этой точки зрения выгодно иметь сломанный, ненадежный принцип синтеза новых цепочек ДНК. Все что нужно, чтобы прекратить эволюцию вирусов — сделать метод, если выпендриваться «репликации», если проще — метод синтеза дочерней цепочки ДНК — устойчивей. А делать механизмы надежнее — что еще человек умеет делать так хорошо?!) Как красиво получается))

    В прочем это скорее фантастика, не относитесь к моим словам серьезно, я просто мечтатель.

    ОтветитьНравится
  • Кирилл Руков  29 марта, 12:50
    Предполагать, что вирус, который не умеет эволюционировать — научиться этому — глупо. Это как прдеполагать, что пылесосы эволюционируют, осознают самих себя и начнут восстание машин.
    ОтветитьНравится
  • Кирилл Руков  29 марта, 12:51
    Да, даже те умные пылесосы, которые делают работу сами — на это не способны.)
    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  29 марта, 14:47
    Страхи насчет мутаций сильно преувеличены. TIP лишены опасных генов, а безвредных генов в организме великое множество. Для того, чтобы стать вредоносным паразитом нужно нечто большее, чем мутация.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  3 апреля, 07:58
    -- «Опасные» гены — это и гены "адаптирующие " систему к «хозяину».
    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  29 марта, 14:50
    Исправлюсь, безвредных вирусов в организме предостаточно. Собственно, Пастер тоже заражал людей малоопасными для жизни возбудителями болезней. Вакцины бывают опасны лишь в отдельных случаях.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Пономарев  3 апреля, 07:11
    Есть вирус гепатита D (или дельта). Он «недоделаный» малость. т.е. его гены кодируют недостаточное количество белков для построения вириона — тела, так сказать. Ему обязательно нужен белок, который производится вирусом гепатита B! Т.о. сам по себе он размножаться не способен. Более того, он этот белок «отбирает» у ВГВ, тем самым несколько замедляя его размножение. Но заболевание в целом (самочувствие, прогноз, летальность) протекает тяжелей на порядок!.. Лично я просто прямую анологию вижу между представленными «частицами» и вирусом гепатита D!
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  3 апреля, 08:00
    -- И справедливо! Фантазии идиотов,облачённые в одежды науки — очень опасная штука..
    ОтветитьНравится