Невидимый страж. Как иммунитет защищает нас от внешних и внутренних угроз

Что же до легких иммунодефицитов, то их часто трудно даже назвать заболеваниями в полном смысле слова. Так, например, дефицит IgA встречается с частотой 1:600. Однако это «болезнь» из серии «здоровых нет, есть недообследованные». Большинство людей (85–90 %) с подобной особенностью не имеют никаких симптомов, остальные чуть более подвержены простудам и некоторым аутоиммунным заболеваниям, чем те, у кого IgA синтезируется в нормальных количествах, – и это все. Видимо, другие клетки и активные молекулы иммунной системы успешно компенсируют недостаток IgA.

Словом, долгие годы тема иммунодефицитов находилась на периферии биомедицинских исследований и изучалась главным образом в контексте применения иммуносупрессивной терапии при трансплантации органов или как побочный эффект антираковой химиотерапии. Ситуация изменилась в 1981 году, когда Центр по контролю и профилактике заболеваний США опубликовал доклад с описанием пяти случаев пневмоцистной пневмонии (заболевания, вызываемого грибком Pneumocystis jirovecii, для человека с нормальной иммунной системой неопасным) и 26 случаев саркомы Капоши у ранее здоровых гомосексуалов из Лос-Анджелеса и Нью-Йорка и связал их с хроническим системным угнетением иммунного ответа у пациентов. Первоначально болезнь была описана как «гей-связанный иммунодефицит» (Gay-related immune deficiency; GRID). Однако в течение последующих нескольких месяцев выяснилось, что аналогичные состояния, характеризующиеся резким ослаблением иммунитета, встречаются также у инъекционных наркоманов и некоторых пациентов, перенесших переливание крови (независимо от их сексуальной ориентации). Термин GRID был признан вводящим в заблуждение, и в обращение вошла аббревиатура AIDS (acquired immunodeficiency syndrome – синдром приобретенного иммунодефицита, СПИД). В 1983 году из культуры клеток больного человека удалось выделить вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и установить, что он является причиной СПИДа.

До появления COVID-19 ВИЧ, безусловно, лидировал по числу научных публикаций, и на сегодняшний день он является, пожалуй, самой хорошо изученной вирусной инфекцией. Анализ механизмов развития этого заболевания и разработка методов его лечения и профилактики были основными вызовами молекулярной биологии конца XX века. Они до сих пор сохраняют свою актуальность, хотя в 2019–2021 годах пришелец из Уханя всерьез скорректировал научные приоритеты. С точки зрения фундаментальной иммунологии СПИД интересен тем, что позволил лучше понять значение Т-хелперов для полноценного развития иммунного ответа, которое долгое время оставалось недооцененным.

Жизненный цикл вируса иммунодефицита начинается по уже знакомой нам схеме проникновения в клетку, только «якорем» для вирусной частицы оказывается белок CD4. Это рецептор присутствует на поверхности многих клеток организма, но больше всего его на Т-хелперах (другое название – СD4+ T-лимфоциты), поэтому именно их инфекция поражает в первую очередь. При связывании с CD4 белок вирусной оболочки gp120 изменяет свою форму и дополнительно связывается еще с рецепторами СХСR4 и ССR5. После этого мембрана клетки и оболочка вируса сливаются, и наследственный материал вируса попадает в цитоплазму клетки.

Как и SARS-CoV-2, ВИЧ является РНК-содержащим вирусом, но в их жизненных циклах имеется важное различие. Коронавирусы синтезируют белки для новых вирусных частиц напрямую с материнской вирусной РНК, а жизненный цикл ВИЧ включает в себя стадию ДНК. Такие вирусы получили название ретровирусов. Их неприятная особенность – способность встраиваться в ДНК зараженных клеток и таким образом прятаться от иммунного ответа.

После проникновения содержимого ВИЧ в клетку происходит процесс обратной транскрипции – перенос информации с вирусной РНК на ДНК посредством вирусного белка обратной транскриптазы. Обратная она потому, что обычно в клетке все наоборот: информация переносится с ДНК на РНК (а с РНК в последовательность аминокислот белков). РНК по сравнению с ДНК очень нестабильна, она мутирует в десятки тысяч раз быстрее. Это одна из причин, почему иммунная система не может справиться с ВИЧ: он слишком быстро изменяется.

После обратной транскрипции геном вируса встраивается в геном человека другим вирусным белком – интегразой. Здесь он может затаиться на несколько лет, никак себя не проявляя. Вирус начинает размножаться в активированных (делящихся) T-лимфоцитах, хотя в незначительной степени этот процесс происходит и в неделящихся клетках. Вот почему ВИЧ в настоящее время практически неизлечим: лекарства эффективно сдерживают размножение вируса, но в организме пациента навсегда остаются его дремлющие копии, невидимые для иммунной системы, но способные пробудиться в любой момент.