Команда учёных Медицинского центра Утрехтского университета под руководством Эммануэля Вирца и Роберта Ян Леббинка в электронном научном журнале PLOS Pathogens сообщила об успешном эксперименте по очищению заражённых клеток от герпес-вирусов. Это революционное событие.
В эксперименте использовались культуры клеток линии Vero, поражённые тремя типами вируса: HSV-1, цитомегаловирусом человека (HCMV) и вирусом Эпштейна – Барр (EBV). Очевидно, что в дальнейшим полученный результат может привести к появлению метода полного излечение людей от вирусов герпеса, а также способов борьбы с другими инфекциями, имеющими латентную стадию.
До сих пор носители герпеса считались обречёнными. Многочисленные препараты (ацикловир, валацикловир и другие) не избавляют от болезни, они могут лишь подавить размножение вируса и предотвратить появление симптомов болезни. В нормальном состоянии организма антитела иммунной системы человека смогут самостоятельно держать вирус под контролем. Но если этот контроль ослабнет, болезнь проявится вновь и может привести к ряду тяжёлых заболеваний.
Герпес-вирусы способны проникать в нервные клетки и таиться там подолгу. В такие периоды вирусная ДНК не запускает процесс производства новых вирусов, а лишь создаёт особую цепочку РНК, так называемый транскрипт латентой стадии. Его роль в жизни вируса поняли в 2008 г. Транскрипт латентной стадии разделяется на цепочки микроРНК, которые блокируют работу генов, связанных с размножением вируса. Это и обеспечивает герпес-вирусам маскировку. При воздействии на организм человека стресса (например, переохлаждения) ДНК вируса начинает работать активнее. Она начинает производить больше информационной РНК, запускающей синтез необходимого для размножения белка. МикроРНК не успевают блокировать все молекулы информационной РНК, белок синтезируется, размножение вируса возобновляется — герпес выходит наружу. Такой жизненный цикл вирусов герпеса привёл к тому, что ими заражено не менее 90% людей. А 10% — это преимущественно маленькие дети, которые просто не успели повстречать вирус герпеса.
Существует множество вирусов герпеса. Человека заражают герпес-вирусы восьми типов. «Простуду» на губах вызывает вирус простого герпеса первого типа (Herpes simplex virus-1, HSV-1), вирус второго типа (HSV-2) вызывает преимущественно генитальный герпес. Третий тип — это вирус ветряной оспы, который также вызывает опоясывающим лишаем. Вирус четвёртого типа, известный как вирус Эпштейна — Барр (EBV), вызывает «поцелуйную болезнь» (инфекционный мононуклеоз). Мононуклеоз может вызвать и вирус пятого типа — цитомегаломирус человека (EBV). Шестой тип отвечает за детскую розеолу, или псевдокраснуху. Седьмой, вероятно, связан с синдромом хронической усталости. Вирус герпеса восьмого типа обнаруживается у всех пациентов, страдающих саркомой Капоши.
Большая часть перечисленных болезней кажутся неопасными и, как правило, быстро проходят (то есть прекращаются их проявления). Но вирус герпеса не безобиден. Если иммунная система ослабнет, он способен вызвать серьёзные проблемы: висцеральный герпес (герпес внутренних органов), энцефалиты, лимфомы. Генитальный герпес связан с высоким риском рака шейки матки и рака простаты. Герпетическое поражение глаз может вызвать помутнение роговицы. Крайне опасен вирус герпеса для эмбрионов. Если у матери заболевание вышло в активную стадию, он приводит к гибели плода или тяжёлым патологиям и смерти новорождённого. Потенциальные жертвы серьёзных проявлений герпеса — все те, чья иммунная систем не работает в полную силу: получающие химиотерапию больные раком, пациенты с пересаженными органами, больные СПИДом.
Теперь в Нидерландах призвали на борьбу с герпесом технологию редактирования генома CRISPR/Cas9. Эта система предназначена для того, чтобы вырезать определённые участки из молекулы ДНК. Для того чтобы указать ей, где именно нужно резать, необходимы специальные направляющие молекулы РНК. В клетки вводят ДНК, кодирующую направляющую РНК и ген белка Cas9. ДНК строит направляющую РНК, та направляет белок Cas9 к нужной точки ДНК герпес-вируса, белок разрезает вирусную ДНК.
Наиболее эффективно такая система действует на вирус Эпштейна — Барр. При разрезе в двух точках вирусного генома количество вирусов EBV в клетках падало на 95%. Цитомегаловирус тоже оказался уязвимым к действию системы, но среди этих вирусов стали появляться мутантные формы с изменениями в участке, на который нацелена направляющая РНК, что обеспечивало им устойчивость. Учёные пришли к выводу, что при дальнейшем применении такого метода борьбы с вирусом необходима разработка и строгое соблюдение методик, исключающих возникновение мутантных устойчивых форм, подобно тому, как это делается при назначении антибиотиков. Вирус HSV-1 в латентной фазе оказался менее подвержен действию системы CRISPR/Cas9, но она смогла останавливать активную фазу вируса.
Исследователи полагают, что дальнейшая разработка новых направляющих РНК позволит создать технологию удаления из клеток вирусов герпеса всех типов, в том числе и в латентной фазе.