Ученые выяснили, как ВИЧ мог передаться от обезьян к человеку
Вирус иммунодефицита обезьян смог легко адаптироваться к жизни в человеческом организме благодаря отсутствию в геноме его первых жертв "правильной" версии особого гена, который мешает ретровирусам встраиваться в ДНК клетки, говорится в статье, опубликованной в журнале PLoS Pathogens.
"Мы предполагаем, что стабильные молекулы фермента A3H являются непреодолимым барьером для ВИО, который сегодня не дает ему заражать человеческие клетки. Конечно, существуют и другие механизмы защиты, такие как белок тетерин, однако вирус умеет их обходить. Похоже, что ВИЧ возник в организме тех людей, у которых A3H был нестабильным", - пишут Карстен Мюнк (Carsten Muenk) из университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе (Германия) и его коллеги.
Относительно внезапное появление ВИЧ в странах Африки в 80 годах прошлого века и его стремительное распространение по Земле заставило многих ученых и обывателей задуматься, откуда возник этот вирус. Достаточно быстро возник, как считают многие, миф о том, что источником первых версий этого вируса были шимпанзе или другие приматы, которые могли заразить им жителей Конго и других стран Западной Африки, где впервые был найден ВИЧ.
Многие ученые сегодня сомневаются в этом, отмечая, что подобный сценарий распространения ВИЧ был крайне нереалистичным - успешная эволюция вируса и его приспособление к работе внутри клеток новых носителей, по их мнению, должны были потребовать больше времени.
Кроме того, заражение обезьян вирусом иммунодефицита не приводит к негативным последствиям для их здоровья, что порождало сомнения в прямой передаче вируса от примата к людям. Тем не менее, последние опыты и генетические исследования показывают, что ВИО действительно является прародителем ВИЧ, и что он очень легко "перешагнул" через барьер между видами.
Мюнк и его коллеги раскрыли "секретную" историю этой трансформации и объяснили то, почему ВИЧ появился относительно недавно, наблюдая за тем, с какими компонентами "встроенной" иммунной системы человека взаимодействует ВИО при попытке заразить его клетки.
Внимание ученых привлекли гены и связанные с ними белки из семейства А3, играющие роль своеобразного "антивируса" в человеческих клетках. Эти молекулы распознают одиночные нити вирусной РНК, присоединяются к ним и портят те их части, в которых содержится цитидин, одна из четырех "букв" генетического кода. Ретровирусные ферменты, отвечающие за "внедрение" генов вируса в ДНК человека, не могут прочитать эту РНК и инфекция останавливается.
Как показали опыты биологов, один из подобных белков, A3H, чрезвычайно эффективно останавливает размножение ВИО в клетках человека, но при этом не препятствует интеграции его ДНК в геном шимпанзе и прочих обезьян. Это необычное расхождение заинтересовало ученых, и они попытались понять, с чем оно было связано, сравнив структуру A3H в геномах обезьян и людей.
Ответ на эту загадку оказался чрезвычайно простым - выяснилось, что в ДНК людей присутствует две разновидности генов, кодирующих A3H, одна из которых производит относительно стабильные и активные молекулы (тип II), а другая - белки, которые вирус легко может нейтрализовать (тип I). Как правило, большинство людей является носителями A3H второго типа, тогда как фактически все шимпанзе обладают только первым типом этих белков.
Эта особенность обезьян, как считает Мюнк, одновременно объясняет то, почему ВИО не заражает людей, и раскрывает историю его превращения в ВИЧ. По всей видимости, первая жертва будущего ВИЧ была носителем первого типа A3H, что позволило вирусу укорениться в ее организме, мутировать и распространиться по еще большему числу людей с подобной версией белка. В конечном итоге он научился бороться и с белком второго типа.
Как именно это произошло, ученые пока не могут сказать - предок ВИЧ мог проникнуть в организм "пациента ноль" как вместе с мясом зараженной обезьяны, так и другими путями - через кровь, раны или другие выделения. Дальнейшее изучение A3H и того, как оба вируса взаимодействуют с ним, по словам Мюнка, поможет понять, можно ли использовать этот белок для защиты человека не только от ВИО, но и от главного вируса столетия.
