| Аннотация |
Вирус иммунодефицита человека первого типа (ВИЧ-1) вызывает медленно прогрессирующее заболевание иммунной системы, которое без терапии может привести к синдрому приобретенного иммунодефицита и
смерти пациента. Изучение механизмов репликации и взаимодействия ВИЧ-1 с клеткой продолжается уже
более 30 лет. За это время было разработано несколько десятков антивирусных препаратов, действующих на
разные вирусные мишени, а также режимов их применения в составе комбинированной терапии, что
позволило ВИЧ-инфицированным пациентам жить полноценной жизнью десятки лет с момента постановки
диагноза. Однако тот факт, что вирус встраивает копию своего генома в клеточную ДНК, заставляет
использовать антиретровирусную терапию на протяжении всей жизни пациента. Неточность обратной
транскриптазы ВИЧ-1 приводит к появлению в организме пациентов вариантов вируса, устойчивых к одному
или нескольким препаратам, что вынуждает менять терапию. Если раньше такие штаммы вирусов появлялись
лишь в организме пациентов, длительно принимающих определенную комбинацию препаратов, сегодня
лекарственно-устойчивые штаммы детектируют у наивных пациентов, которым диагноз ставят впервые. Это
говорит о выходе таких вариантов вируса в популяцию, и при продолжении этой тенденции используемая
сегодня терапия может стать неэффективной. Именно поэтому важно продолжать исследования механизмов
репродукции этого вируса и особенно, его взаимодействия с клеточными системами. Это позволит определить новые терапевтически-значимые мишени и создать новые типы антиретровирусных препаратов.
Клетки любых организмов обладают широким спектром систем защиты от патогенов. Основу этих систем
составляют рецепторы патоген-ассоциированных молекул. В последнее десятилетие удалось обнаружить
такие рецепторы для находящейся в цитозоли двуцепочечной ДНК. Одним из ключевых рецепторов является
белок cGAS, запускающий интерфероновый ответ через cGAS-STING-путь. Поскольку жизненный цикл ВИЧ-1
проходит через стадию обратной транскрипции, т.е. синтез двуцепочечной ДНК-копии геномной РНК вируса в
цитоплазме инфицированной клетки, были высказаны предположения, что ВИЧ-1 также может стимулировать
внутриклеточный иммунитет через cGAS-STING-путь. Эти предположения были подтверждены
экспериментально. Однако этот ответ был не таким сильным, как в случае других родственных ретровирусов,
что говорит о наличии у ВИЧ-1 защитных механизмов противодействия внутриклеточному иммунитету. Один из
таких механизмов – неполная разборка капсида вируса в цитоплазме, что не дает рецепторам
взаимодействовать с синтезированной кДНК и активировать интерфероновый ответ. Другой потенциальный
механизм – взаимодействие капсида и/или вирусной кДНК с клеточными белками, блокирующими активацию
cGAS-STING-пути.
В настоящем проекте будут изучаться два аспекта взаимодействия ВИЧ-1 с системой детекции двуцепочечной
цитозольной ДНК. В рамках первого направления будет исследовано, как связана стабильность капсида ВИЧ-1
с активацией интерферонового ответа. В частности, с использованием серии лентивирусных вектором на
основе ВИЧ-1 с разным размером генома будет изучено, как напряжение капсида, возникающее при синтезе
более жесткой по сравнению с РНК двуцепочечной кДНК, влияет на способность детектировать цитозольную
ДНК. Также будут выявлены мутации, дестабилизирующие капсид, и изучен их эффект на активацию cGAS-
STING-пути. Помимо этого, планируется идентификация клеточных белков, взаимодействующих с интактным
капсидом ВИЧ-1, которые могут влиять на его стабильность и, как следствие, активацию указанного пути
внутриклеточного иммунитета. Для идентифицированных белков будет изучен механизм их влияния на ВИЧ-
инфекцию. В рамках второго направления с помощью полногеномного CRISPR-Cas9 скрининга будет
осуществлен поиск белков, которые важны для активации интерферонового ответа по cGAS-зависимому пути в
ответ на заражение клетки вирусом, с последующим изучением механизма участия в этом процессе
нескольких найденных факторов.
|
