Команда разрабатывает математическую модель для измерения скрытого ВИЧ

Ученые долгое время считали, что измерение количества ВИЧ в крови человека является показателем того, активно ли вирус размножается. Исследовательская группа под руководством Университета Делавэра сообщает о новых доказательствах того, что скрытая репликация вируса может происходить в тканях организма, несмотря на неопределяемые уровни вируса в крови.

Результаты были опубликованы в Журнале интерфейса Королевского общества 8 мая в статье под названием "Моделирование динамики 2-LTR ВИЧ-1 после усиления ралтегравира."

Открытие было сделано после того, как ведущий автор статьи Райан Зураковски, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники, и его исследовательская группа создали математическую модель, чтобы представить, как воспроизводятся ВИЧ-инфицированные клетки.

Зураковски объяснил, что противовирусная терапия подавляет репликацию ВИЧ у большинства пациентов до тех пор, пока концентрация вируса в образце крови не станет неопределяемой. Неясно, происходит ли подобное подавление в других тканях, известных как места убежища, включая лимфатические узлы, где обнаруживается больше всего ВИЧ.

"Большинство в сообществе людей, живущих с ВИЧ, всегда считало, что наркотики прекрасно проникают в святилища, и что кровь является хорошим суррогатным показателем этих мест," он сказал. "Наша модель дает нам возможность измерить эту скрытую репликацию вируса, чего раньше не делали."

Исследовательская группа использовала модель для анализа данных клинического исследования, в котором исследователи добавили новый препарат, ингибитор интегразы (фермента), в коктейль, который пациенты с ВИЧ уже принимали. Пациенты, прошедшие тестирование, постоянно принимали три препарата в течение как минимум двух лет перед добавлением четвертого препарата, и у них никогда не было обнаружено каких-либо измеримых вирусов в их кровотоке.

По словам Зураковского, ингибитор препятствовал интеграции ДНК ВИЧ в хромосомы клетки и заставлял ДНК ВИЧ связывать свои два конца вместе, образуя небольшой круг ДНК, называемый 2-LTR. Математическая модель команды показала, что круги 2-LTR можно измерить в крови и продемонстрировать репликацию вируса в других тканях. Он также показал, что несколько пациентов с неопределяемым уровнем вируса в крови, тем не менее, имели значительную неконтролируемую репликацию ВИЧ в других тканях

"Гениальность поиска кругов 2-LTR заключается в том, что инфицированные клетки не могут пережить путешествие из убежища в кровь, как и ВИЧ, но круги 2-LTR живут до тех пор, пока клетки, в которых они находятся. , что составляет около 10-20 дней," он сказал.

Он продолжил, сказав, что единственное, что мешает вирусу заразить больше клеток, – это то, что у него заканчиваются здоровые клетки, чтобы атаковать. Команда подсчитала, что вирус заражает и убивает от 1 до 100 миллионов клеток в день, цифры, по словам Зураковски, достаточно высоки, чтобы в конечном итоге у пациента развился лекарственно-устойчивый вирус ВИЧ, и лечение было неэффективным.

Зураковски сказал, что для 30 процентов пациентов в исследовании добавление ингибитора интегразы вызывало измерения 2-LTR, которые можно объяснить только в том случае, если у пациента была неконтролируемая репликация вируса в заповедных участках тела.

Для пациентов с ВИЧ и научного сообщества это открытие означает, что нынешние антиретровирусные методы лечения могут быть не такими полными в подавлении ВИЧ, как предполагалось ранее. Поскольку четвертый препарат вызывает образование дополнительных 2-LTR, модель также может предложить новый способ измерения с помощью анализа крови, воспроизводится ли ВИЧ в убежищах в организме.