За 40 с лишним лет с начала эпидемии ВИЧ / СПИДа ученые узнали много нового о вирусе, болезни и способах ее лечения. Но они до сих пор не до конца понимают, какие именно клетки наиболее восприимчивы к ВИЧ-инфекции.
Без этих знаний трудно представить себе нацеливание на эти клетки для защиты миллионов людей, которые впервые сталкиваются с вирусом каждый год, или инфицированных людей, у которых инфекция, вероятно, вернется в норму, если они прекратят терапию.
Ученым давно известно, что вирус оседает на так называемых CD4 + Т-клетках памяти — типе клеток, которые помогают человеческому организму вырабатывать прочный иммунитет против патогенов. Но это все еще слишком широкая категория для лечения.
«CD4 + Т-клетки организуют иммунный ответ против всех видов патогенов, поэтому вы не можете просто устранить их, чтобы предотвратить заражение ВИЧ», — говорит младший исследователь Гладстона Надя Роан, доктор философии. «Но если вы сможете найти более специфические подмножества CD4 + Т-клеток, которые очень восприимчивы к ВИЧ-инфекции, вы сможете целенаправленно воздействовать на эти клетки без вредных побочных эффектов».
Многие знания о ВИЧ-инфекции получены в ходе экспериментов in vitro (в чашке Петри), в которых ученые подвергают воздействию вируса CD4 + Т-клетки, выращенные в лаборатории. Эти клеточные культуры не являются идеальной моделью для сложных экосистем человеческого тела, в которых обычно имеет место инфекция. Может ли заражение in vitro дать искаженное представление о предпочтениях вируса?
Чтобы ответить на этот вопрос, Роан и ее команда сравнили CD4 + Т-клетки, инфицированные in vitro, с CD4 + Т-клетками, циркулирующими в крови 11 человек на различных стадиях инфекции. Некоторые образцы крови были взяты до того, как доноры начали лечение антиретровирусной терапией, некоторые — после. Третьи были получены от людей, которые прекратили лечение и пережили новые витки инфекции.
Используя технологию, которую они оттачивали на протяжении многих лет, исследователи создали подробный атлас CD4 + Т-клеток у лиц, не получающих антиретровирусное лечение, который они теперь опубликовали в научном журнале Cell Reports .
«Наша работа позволяет по-новому взглянуть на основы того, как ВИЧ ведет себя в организме человека, а не только в лабораторной посуде», — говорит Роан, который также является доцентом урологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. «Это дает нам представление о том, что на самом деле происходит во время активной инфекции, что само по себе интересно. Более того, мы знаем, что некоторые инфицированные клетки становятся резервуарами латентного вируса, поэтому наша работа может помочь нам лучше понять, как резервуар формируется во время заражения. инфекционное заболевание.»
Технология, которую внедрила Роан и ее команда, называется CyTOF / PP-SLIDE, с исключительной точностью различает клетки на основе белков, которые они содержат или переносят на своей поверхности. Обладая этой информацией, ученые могут классифицировать CD4 + Т-клетки на бесчисленные подмножества, а затем определить, являются ли одни подмножества более восприимчивыми к инфекции, чем другие.
Важнейшим преимуществом этой технологии является то, что она может отслеживать инфицированные клетки до их исходного состояния до заражения.
«Это важно», — говорит Гуоруи Се, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Роана и первый автор исследования. «Мы знаем, что когда ВИЧ заражает клетки, он модифицирует клетки таким образом, что они больше не содержат точно таких же уровней белков, как до заражения. С CyTOF / PP-SLIDE мы можем идентифицировать неинфицированные клетки, которые наиболее точно соответствуют инфицированным. у одного и того же пациента. Эти неинфицированные клетки могут дать нам важную информацию о том, на что были похожи клетки-мишени ВИЧ до того, как вирус их реконструировал ».
