Ameerika teadlased kinnitavad, et suudavad haige organismi HIVist puhastada

HIVi kandjatele lootust pakkuvat ravimoodust tutvustati ajakirjas Nature Communications avaldatud teadusartiklis.

Los Angelese Kalifornia ülikooli teadlased on leidnud uue mooduse HIVi raviks, mis võib nakatunud inimese keha surmavast viirusest täielikult puhastada. Teadlased on tõestanud, et nende meetodiga saab tuvastada ja hävitada HIVi nakatunud rakkudes.

Hävimatu vastane

Praegu on HIVi puhul ainus tõhus meetod retroviirusevastane ravi. Kuigi see ei kõrvalda viirust täielikult, on viiruskoormus praktiliselt null, see tähendab, et viirused eksisteerivad ainult DNAsse sisestatud võõraste geneetiliste järjestustena, mida nimetatakse proviirusteks. Ravi puudumisel hakkavad need järjestused tootma täisväärtuslikke viiruseid, nii et nakatunud inimene on sunnitud kogu ülejäänud elu võtma retroviirusevastaseid ravimeid.

Teiseks probleemiks on HIVi puhul raviresistentsuse tekkimine, seetõttu kasutatakse tavaliselt ravimite kombinatsioone (koosneb kahest kuni neljast komponendist), mis on mõeldud viiruse paljunemise erinevatele etappidele. Viirusekandjad ei saa rikkuda ravimite võtmise režiimi ega vähendada annuseid, vastasel juhul võib ravikuur kaotada oma efektiivsuse ja viiruse paljunemist on võimatu takistada. Sel juhul viib HIV immuunsuse läbikurnamiseni ja jõuab lõppstaadiumisse ehk haiguseni nimega AIDS.

Viiruse DNAd, mis on tunginud nakatunud inimese rakkude genoomi, nimetatakse HIV reservuaarideks. Teoreetiliselt on keha täielik puhastamine sellistest „nakkuspesadest” lõpliku paranemise võti, kuid hetkel on ainult eksperimentaalsed lähenemisviisid. Nende hulka kuuluvad näiteks DNA redigeerimine geenitehnoloogia abil, HIV-resistentsete rakkudega luuüdi siirdamine või latentsete rakkude viimine aktiivsesse faasi, millele järgneb nende tuvastamine ja hävitamine. Hetkel on kindlalt teada mitu patsienti, kellele tehti luuüdi siirdamine, mis viis tervenemiseni. Seda meetodit kasutatakse aga ainult nende patsientide puhul, kellel on erinäidustused.

"Otsi ja hävita"

Rakkude hävitamiseks HIVi reservuaaridega kasutasid teadlased erinevaid latentsust ümber pööravaid aineid (LRA). Selline on näiteks brüostatiini sünteetiline analoog SUW133, mis on võimeline latentseid rakke aktiveerima ja nende surma esile kutsuma. Eeldatakse, et täiendava tsütotoksilise aine lisamine kahjustab viiruse reservuaari veelgi. Aktiivsete proviirustega rakke saab tappa ka antikehapõhise ravi või enda viirusevastase immuunvastuse tugevdamise teel.

HIVi täielikuks ravimiseks on vaja vabaneda latentsetest HIV reservuaaridest – rakkudest, mille genoomi on põimitud viiruse geneetiline materjal.

HIV-1ga nakatunud hiirte peal tehtud katsed on näidanud, et mitme LRA kombinatsioon neutraliseerivate antikehadega võib vähendada viiruskoormust, mis suureneb pärast retroviirusevastaste ravimite kasutamise lõpetamist. Teadlased nimetavad selliseid HIV-nakkuse varjatud reservuaaride hävitamise lähenemisviise „kick-and-kill” (i.k. löö ja tapa). LRA katsetusi enne kliinilist faasi on edukalt läbi viidud ahvide immuunpuudulikkuse viirusega nakatunud reesusahvidel.

Rakuteraapia on potentsiaalselt tõhus HIV-ravi, kuigi seda lähenemist ei ole hästi uuritud. Uues uuringus proovisid teadlased looduslike tappurrakkude (nn. NK-rakud) manustamist. Need on lümfotsüüdid, mis on võimelised tapma bakterite ja viirustega nakatunud rakke. Hiirtega tehtud katsed on näidanud, et NK-tappurrakud kombinatsioonis LRAga hoiavad ära HI-viiruse kordumise nn. humaniseeritud hiirtel (st hiirtel, kellele on kantud inimrakud ja -koed). Ravi vähendab ka HIVi reservuaaride arvu organismis, mis tõestab viiruse võimalikku täielikku välja ravimist antud lähenemisega.

Efektiivsed tappurrakud

Uuringu käigus võtsid teadlased nelja terve doonori perifeersest verest NK-rakud ja tegid kindlaks, milline neist oli kõige suurema tsütotoksilisusega. HI-viirusega nakatumisel asuvad NK-rakud viirusega võitlusesse, nad võtavad kiiresti nakatunud rakud sihikule ja hävitavad need. Kui aga HIV muutub krooniliseks, hakkab organismi enda toodetud tsütotoksiliste rakkude arv vähenema. Seda saab vältida doonoritelt NK-rakkude siirdamisega. On juba leitud, et need pärsivad tõhusalt viiruse replikatsiooni ja pärsivad katsealustel hiirtel HIV-i ägenemist.

Eraldatud NK-rakke kultiveeriti koos viirusega nakatunud CD4+ T-lümfotsüütidega ning 24 ja 48 tunni pärast vaatasid teadlased, kui palju nakatunud rakke ellu jäi. Selgus, et 24 tunni pärast hakkasid NK-rakud reageerima nakatunud lümfotsüütide olemasolule. Samal ajal ei aktiveerinud viirus ise -rakkudest eraldi- looduslikke tapjaid, see tähendab, et viimased reageerisid eranditult HIV-ga nakatunud rakkudele. Ootuspäraselt hävitas NK T-rakud, mille sees oli viirus.

Uuringu järgmises etapis kasutasid teadlased humaniseeritud hiiri, kes olid nakatunud HIVi tüvega NFNSX. Nelja nädala jooksul täheldati närilistel vireemiat (HIVi akuutne faas). Retroviirusevastast ravi manustati kuus nädalat ja kui vireemia oli alla surutud, ravi katkestati. Mõned loomad said inimese perifeerse vere NK-rakkude süsti üks ja kuus päeva pärast ravi katkestamist. Nädala jooksul haigestus kontrollrühma kuuest hiirest viis, NK-rühmas aga ainult üks kuuest. NK-rakud ei hävitanud valimatult hiirte immuunrakke, tõestades selle ravi üldist ohutust.

Viirust tappev segu

Seejärel otsustasid teadlased proovida, kuidas NK-ravi mõjutab HIVi koormuse taastumist pärast retroviirusevastase ravi lõpetamist, kasutades DNA vöötkoodimise tehnikat. See seisneb viiruse genoomi spetsiifiliste järjestuste määramises, mille olemasolu põhjal saab tuvastada viiruse esinemist organismis. Teadlased lõid kunstlikult sisestatud 25 aluspaari pikkuse geneetilise vöötkoodiga HIV-1. Viirust süstiti hiirtele intravenoosselt ja neli nädalat pärast nakatumist alustati kuue nädala pikkust retroviirusevastast ravi, et piirata viiruse paljunemist. Seejärel teraapia katkestati, misjärel süstiti ühele hiirte rühmale NK-rakke, teine jäeti aga katse jaoks kontrolliks.

Selle tulemusena arenes NK-rakkude rühmas 14-st hiirest kuuel retsidiiv, samal ajal kui kõik 12 kontrollrühma hiirt taastusid oma viiruskoormusest. Samas aeglustasid tappurrakud oluliselt viiruse taastumist. Üldiselt vähendab nende kasutamine viiruse leviku kiirust pärast ravi katkestamist 2,1 korda. See näitab, et NK-rakud sihivad spetsiifiliselt raku HIVi reservuaare ja piiravad neid, mistõttu viirus võtab viirusel uute sihtmärkide sama kiirusega nakatamine kauem aega.

Katsetele tuginedes leidsid uuringu autorid, et NK-rakkude kombineerimine ainetega, mis viivad varjatud reservuaarid „selgesse vette” aitab pseudoviirustega rakke kiiresti elimineerida. Kui retroviirusevastane ravi surus alla vireemia, süstiti närilistele latentsusperioodi kõrvaldamiseks SUW1337 (LRA aine sünteetilist analoogi), brüostatiini, ja kaheksa tundi hiljem said loomakesed NK-rakke.

Neljal kümnest ravimite kombinatsiooniga ravitud hiirest ei esinenud vireemia retsidiivi, hoolimata pikast jälgimisperioodist pärast retroviirusevastase ravi katkestamist. Teadlased jõudsid järeldusele, et NK-rakkude manustamise ajastus on latentse HIVi reservuaaride kõrvaldamisel väga oluline. See eeldab, et reservuaarid oleksid aktiveeritud – pärast retroviirusevastase ravi lõpetamist või LRA kasutamist. Uurijad tegid järelduse, et nende tulemused osundavad „kick-and-kill” strateegia tõhususele, avades uue paradigma HIV-ravi valdkonnas.