Nowy sposób na leczenie HIV. Sukces czy niekoniecznie?

Na łamach „Nature Medicine” pojawiła się publikacja o kolejnym sukcesie w leczeniu zakażenia wirusem HIV. Co więcej, lekarze z Düsserdorfu w terapii łączonej wyleczyli pacjenta także z nowotworu szpiku kostnego. Czym jest wirus HIV? W jaki sposób atakuje ludzkie komórki? Czy nowy sposób na leczenie HIV ma szansę zastosowania na szeroką skalę?

Co to jest wirus HIV?

Żeby uporządkować otaczający nas świat, biolodzy sklasyfikowali organizmy żywe oraz wirusy w odpowiednie grupy. Wśród nich można wyróżnić m.in. rodziny, których członków łączy pewne podobieństwo. Wirus HIV należy do rodziny retrowirusów. Jedną z cech tej grupy jest posiadanie materiału genetycznego w formie cząsteczki RNA. Wirus HIV posiada dwie jej kopie. Zamknięte są one w białkowym pudełku zwanym kapsydem, który ma stożkowaty kształt.

Całość dodatkowo pokryta jest sferyczną osłonką, zbudowaną głównie z lipidów. Wystają z niej wyglądające jak kolce cząsteczki, których zadaniem jest wiązanie do powierzchni komórek, do których wirus chce wniknąć. Tak zbudowana drobina o średnicy ok. 120 nm może podporządkować sobie komórki setki tysięcy razy większe niż ona sama.

Atakowane komórki

Wirusy nie są organizmami żywymi – nie rozmnażają się i nie mają struktury komórkowej. Mogą jednak tworzyć nowe pokolenia wirusów, wykorzystując struktury znajdujące się w komórkach gospodarza. Żeby się namnożyć, muszą do nich wniknąć. Wirus HIV wybiera komórki takie jak limfocyty Th, zwane pomocniczymi, oraz makrofagi. Są to komórki układu odpornościowego.

Limfocyty Th wspomagają odpowiedź odpornościową organizmu. Makrofagi zaś specjalizują się w fagocytozie (zjadaniu) i niszczeniu patogenów. Ważny rezerwuar wirusa znajduje się też w szpiku kostnym, gdzie znajdują się komórki krwiotwórcze. To z nich pochodzą różne krwinki.

Jak można zarazić się HIV?

Do zakażenia wirusem HIV może dojść poprzez kontakt z wydzielinami ciała – krwią, nasieniem, wydzieliną z pochwy czy mlekiem kobiety karmiącej. Badania pokazują także, że 70% HIV dodatnich matek rodzi dziecko zakażone tym wirusem. Nie można zakazić się poprzez ślinę, ponieważ jest ona wolna od patogenu.

Gdy wirus HIV znajdzie się w organizmie, rozpoznaje w nim białka. Związanie się z nimi za pomocą cząsteczek kolców otwiera mu drogę do środka. Są nimi cząsteczka zwana CD4 oraz CCR5. Pierwsza z nich uczestniczy w prezentowaniu obcych cząsteczek, tak żeby były dobrze widoczne dla układu odpornościowego. Druga natomiast bierze istotny udział w reakcji zapalnej.

Przeczytaj też: Co to jest mikrobiom? Jaki ma wpływ na choroby?

Gdy HIV za pomocą swoich cząsteczek przyczepi się do wspomnianych molekuł, otoczka wirusa może zlać się z błoną komórkową. Zawartość wirusa wpada do środka. Tam następuje przepisanie RNA na DNA. Następnie cząsteczka DNA wraz z pewnymi białkami zostaje przetransportowana do jądra komórki, gdzie dochodzi do połączenia materiału genetycznego wirusa i gospodarza. Taka ukryta forma wirusa nazywana jest profagiem.

W takiej formie wirus może zostać uśpiony i wraz z kolejnymi podziałami komórek trafiać do komórek potomnych. Może także uaktywnić się. Dzięki wykorzystaniu aparatu komórkowego, zwiększa swoją liczebność. Gdy wydostanie się z jednej komórki, może zainfekować kolejne.

Jak wyglądają objawy HIV?

Początkowo zakażenie HIV nie powoduje żadnych objawów. Obserwuje się co najwyżej wzrost podatności na infekcje. Jednak wraz z rozwojem choroby dochodzi do rozwoju objawów. Mogą występować gorączka, biegunka i kaszel. Chorzy pacjenci mają powiększone węzły chłonne oraz chudną.

Jeśli nie podejmie się leczenia HIV, zakażenie przechodzi do następnej fazy, czyli AIDS (zespołu nabytego niedoboru odporności). Osłabiony wówczas organizm jest podatny na infekcje oportunistyczne, czyli powodowane przez patogeny, które dla zdrowych osób nie stanowią zagrożenia. Pojawiają się też nowotwory, m.in. chłoniaki.

Mimo niepozornych rozmiarów wirus HIV zakaził już około 80 mln ludzi. W wyniku rozwiniętej choroby AIDS zmarło 40 mln chorych. Aktualnie rocznie na całym świecie diagnozuje się ok. 1,5 mln osób (dane z 2020 roku).

Nowe leczenie HIV – piąta osoba uwolniona od wirusa

Całkowicie od HIV zostało uwolnionych najprawdopodobniej tylko trzech pacjentów. Ostatnim z nich jest 53-letni pacjent ze Szpitala Uniwersyteckiego w Düsseldorfie. Mężczyzna miał ciekawą medyczną historię. W 2011 roku zdiagnozowano u niego ostrą białaczkę szpikową (AML). Trzy lata wcześniej potwierdzono zakażenie wirusem HIV. Właśnie dlatego zdecydowano się u niego zastosować łączoną terapię, która miała rozwiązać oba problemy jednocześnie – przeszczep wspomnianych wcześniej macierzystych komórek krwiotwórczych.

Nowowprowadzone komórki szpiku posiadały bardzo rzadką mutację w obrębie genu wspomnianej wcześniej cząsteczki CCR5. Dzięki tej drobnej zmianie wirus nie ma możliwości wejścia do interesującej go komórki, ponieważ mutacja utrudnia wiązania do jej powierzchni.

To też Cię zainteresuje: Czym jest sepsa i co ją wywołuje?

Jest to rzecz kluczowa, ponieważ konwencjonalna terapia może zmniejszyć ilość wirusa w organizmie, tak że nie jest on w stanie przejść na inne osoby. Nie zdoła ona jednak usunąć jego rezerwuaru w komórkach. Według współczesnej wiedzy medycznej może to zrobić jedynie przeszczep.

Dzięki zastosowaniu w terapii wspomnianego chorego obu podejść, zadziałano kompleksowo. W 2018 roku nastąpiła u niego remisja objawów zakażenia HIV. Przerwano terapię przeciwwirusową, jednocześnie zachowując ciągłą obserwację. Dziś według wyników badań pacjent jest zdrowy.

Czy leczenie HIV tą metodą na szeroką skalę jest możliwe?

Leczenie HIV w tej formie nie będzie raczej stosowane na szeroką skalę. Wynika to głównie z kalkulacji korzyści i potencjalnych szkód u większości pacjentów.

W dzisiejszych czasach osoby zarażone wirusem HIV przyjmują odpowiednie leki przeciwwirusowe, co sprawia, że długość i komfort ich życia jest podobny do tego, który notuje się u zdrowych osób. Z kolei opisywany przeszczep niesie za sobą ryzyko różnych skutków ubocznych, w tym ryzyko odrzucenia przeszczepu. Z tych właśnie powodów podjęcie łączonej terapii wydaje się opłacać tylko w przypadku współistnienia ciężkiej choroby – nowotworu szpiku.

Dodatkowo trzeba wziąć pod uwagę, że liczba dawców, którzy mogą podarować komórki z konkretną mutacją genu, jest bardzo mała. Statystyki pokazują, że mutację genu, która warunkowała pomyślność przeszczepu, ma jedynie 5–14% Europejczyków. Niesie to również za sobą kolejne problemy – na przykład trudność z pozyskaniem materiału.

Obejściem tego problemu może być oczywiście próba wprowadzenia mutacji dzięki inżynierii genetycznej. Jednak procedura ta niestety nie została jeszcze opracowana. Nawet jeśli byłaby już znana, pojawiłaby się jeszcze kolejna przeszkoda. Nigdy nie można być w 100% pewnym, że wszystkie komórki szpiku, który został przeznaczony do przeszczepu, zostałyby odpowiednio zmodyfikowane. Ponadto wprowadzenie zmutowanego genu CCR5 nie w każdym przypadku mogłoby przynieść oczekiwany rezultat. Wirus może się mutować i znaleźć sobie inną drogę, którą wejdzie do komórek.

Oczywiście należy prowadzić badania na ten temat. Przecież jeszcze niedawno byłoby nie do pomyślenia, że wyleczenie z HIV kogokolwiek jest możliwe. Być może w przyszłości uda usunąć przeszkody i problemy, o których pisałem. Przecież modyfikacja genów ma zasadniczą przewagę nad przyjmowaniem terapeutyków przez całe życie. Wymaga krótkiej ingerencji, a nie przewlekłego stosowania.

Bibliografia:

https://www.nature.com/articles/s41591-023-02213-x

https://books.google.pl/books/about/Encyclopedia_of_Virology.html?id=m-T7DwAAQBAJ&redir_esc=y

Autor

Mariusz Gogól

Jestem doktorem z zakresu nauk przyrodniczych (doktorat z biochemii), ale swoją ścieżkę zawodową związałem z edukacją i popularyzacją nauki. Jestem związany ze Stowarzyszeniem Rzecznicy Nauki od początku jego działalności, a prywatnie interesuję się sztuką, dizajnem z czasów PRL oraz muzyką ludową z różnych stron świata.

Więcej od tego autora