A mangábék megmutatják, hogyan kell megúszni az AIDS-et

2018.01.05. 20:59

A cerkóffélék közé tartozó kormos mangábékat megtámadja ugyan a majom immundeficiencia-vírus, mégsem lesznek AIDS-esek. A mangábék teljes génállományának elemzésével eredtek a rejtély nyomába amerikai kutatók.

Rejtélyes békés egymás mellett élés

A kormos mangábék (Cercocebus atys) nem folytatnak életre-halálra menő küzdelmet az immundeficiencia-vírussal, hanem békésen együtt élnek vele. E Nyugat-Afrikában honos cerkófféle majmokat az emberi HIV-hez nagyon hasonló SIV (simian immunodeficiency virus) megtámadja ugyan,

a betegség mégsem fordul soha abba az állapotba, amit az embereknél szerzett immunhiányos szindrómának, vagyis AIDS-nek nevezünk.

A kormos mangábékból származik áttételesen az emberi HIV-vírusForrás: Wikimedia Commons

A Yerkes Nemzeti Főemlőskutató Központ (Yerkes National Primate Research Center, USA) munkatársai által vezetett és a Nature legutóbbi számában publikált kutatás során meghatározták a kormos mangábé teljes genomszekvenciáját, hogy az emberi és más főemlős genomokkal való összevetésből kikövetkeztessék, mi lehet a mangábék rejtélyes védettségének titka.

A friss kutatás azt igyekezett feltárni, hogy mi állhat a mangábék védettségének hátterébenForrás: Inaturalis

Ha sikerülne megfejteni, miként valósul meg a SIV és természetes gazdája közti együttélés anélkül, hogy kialakulna az immunhiányos állapot,

javíthatnánk a HIV-betegek hosszú távú ellátásán,

csökkenthetnénk az anyáról magzatra történő átadás esélyét, és közelebb jutnánk a HIV elleni oltás kifejlesztéséhez.

A nagy titok: hogyan lehet fertőzöttként AIDS-mentesnek maradni?

A munkát az Emory Egyetemen működő Yerkes Központ mikrobiológiai és immunológiai csoportjának vezetője, Guido Silvestri irányította.

Dr. Robert Gallo, a HIV-vírus egyik felfedezőjeForrás: Pinterest

„Azt használtuk ki, hogy a természet sok ezer év alatt elvégzett egy evolúciós kísérletet, amelyből kiderül, hogyan lehetséges SIV-fertőzöttnek, ugyanakkor AIDS-mentesnek lenni" – mondta el az Emory orvosi fakultásán patológiát és laboratóriumi orvostant is oktató professzor.

HIV-vírus pásztázó elektronmikroszkóppal készített képeForrás: Wikimedia Commons

„Ez a projekt gyönyörű példája annak, milyen tudományos előrelépések válnak lehetővé, ha teljesgenom-szekvenciaelemzés találkozik a betegség élettani hátterének – jelen esetben a SIV-fertőzésre adott immunválasznak – a részletes megértésével" – tette hozzá Jeffrey Rogers, a Baylor College of Medicine Humán Genom Szekvenáló Központjának vezetője, aki munkatársaival együtt a szekvenálást és a hozzá kapcsolódó bioinformatikai feladatokat végezte.

A gazdaállatokban fennmarad az immunsejtek normális szintje

A kormos mangábék más majmokhoz, például a mandrillokhoz és az afrikai zöld majmokhoz hasonlóan a SIV természetes gazdaállatai. E természetes gazdákra általánosan jellemző, hogy a SIV-vel való fertőzöttség ellenére képesek az immunsejtek normális szintjét fenntartani, így nem esnek áldozatul az immunhiányos szindrómának.

A közép-afrikai esőerdőkben élő mandrill is rezisztens a vírussal szembenForrás: Wikimedia Commons

Ezzel szemben a nem-természetes gazdákban, például a rhesusmajmokban a SIV-fertőzés nyomán AIDS-szerű tünetegyüttes alakul ki,

így rajtuk jól modellezhető az emberi betegség lefolyása.

A HIV genetikai állományának elemzése megmutatta, hogy az emberi immundeficiencia-vírus a SIV-ből alakult ki egy fajok közötti soklépéses átadási lánc során, melynek a kormos mangábékon kívül más nem-emberi főemlősök, így a csimpánzok is tagjai voltak.

A csimpánzok is tagjai voltak a HIV-vírus emberbe kerülésének láncolatábanForrás: Origo

„A kormos mangábé genomjában az emberhez képest két fontos különbséget találtunk, ami az immunrendszer fehérjéit érinti – ismertette David Palesch, a Yerkes kutatója. – Reméljük, ennek révén sikerül jobban megértenünk, hogyan ússzák meg a mangábék az AIDS-et a SIV-fertőzés dacára."

Fehérjékben rejtőzik a jelenség magyarázata

Az egyik talált eltérés az immunrendszer sejtjeinek egyik adhéziós (a sejtek közötti kapcsolatot elősegítő) fehérjéjét érintette. Az ICAM2 nevű sejtkapcsoló fehérje a kormos mangábékban az evolúció során egy génszakasz kiesése miatt működésképtelenné vált. Azonban az ICAM2 génjében talált deléció egyetlen másik főemlősben, így a többi természetes SIV-gazdában sem fordul elő, ezért legfeljebb részben magyarázhatja a mangábék SIV-vel szembeni ellenállóságát.

HIV-vírusok elektronmikroszkópos felvételenForrás: Science News for Students

A másik eltérés, a TLR4 receptorfehérje megváltozott szerkezete viszont közös valamennyi természetes gazdában: a kormos mangábékon kívül megtalálható egyebek mellett a vervet-cerkófokban, a mandrillokban és a kolobuszokban,

miközben hiányzik a nem-természetes gazdákból, például a makákókból.

Ezért ez a genetikai jellemző jobb eséllyel nyújt egységes magyarázatot a természetes gazdák AIDS-szel szembeni védettségére.

A HIV-vírus szerkezeti felépítéseForrás: Wikimedia Commons

A TLR4 az ún. veleszületett immunvédekezés részeként a baktériumok felszínének felismerésében vesz részt,

és elősegíti a bakteriális fertőzések okozta immunaktivációt. „Ez azért érdekes, mert a bélnyálkahártya védőrétegének megbomlása és az ennek nyomán fellépő baktériuminvázió hozzájárul ahhoz a krónikus immunaktivációhoz, amely az AIDS előrehaladását jellemzi a HIV-fertőzött emberekben és a nem-természetes SIV-gazdákban" – fűzi hozzá Silvestri.

Mangábe nőstény a kölykévelForrás: Wikimedia Commons

A kormos mangábékban a TLR4 a szerkezetváltozás folytán kevésbé aktív, ami csökkentheti a SIV-fertőzés következtében kialakuló immunmozgósítást.

Vannak fertőzött emberek, akik a majmokhoz hasonlóan elkerülik az AIDS-et

Silvestri és csoportja korábbi munkájuk során a kormos mangábék és más természetes gazdák immunrendszerét vetette össze HIV-fertőzött emberekével, köztük a virémiás nonprogresszornak nevezett különleges esetekével, akik bár a vírus kimutatható a vérükben, a védettséget élvező majmokhoz hasonlóan mégis elkerülik a betegséget.

Prof. Dr. Luc Montagnier, a HIV-vírus másik felfedezőjeForrás: Creative Commons /Túrelio

A mostani projekt ehhez a kutatási irányhoz a kormos mangábé teljes genomjának elemzésével járult hozzá,

ami lehetővé tette az AIDS-rezisztenciában közreműködő biológiai útvonalak azonosítását.

A sikeren felbuzdulva a Yerkes csapata célul tűzte ki további természetes gazdafajok teljes genomjának megszekvenálását, de a mangábétanulmányban kiemelt két gén mélyrehatóbb elemzését is tervezik.

Füstös mangábé egy 1897-ben kiadott zoológiai munkábólForrás: Image courtesy of BHL/Forbes, Henry O.

„Annak tisztázásához, hogy e két gén valóban közvetlenül hozzájárul-e a SIV-fertőzés nem-patogén jellegéhez a természetes gazdafajokban, s ha igen, e hozzájárulás milyen mértékű, az ICAM2-t és a TLR4-et az élő szervezetben, a SIV fertőzés folyamán manipuláló kísérletekre lesz szükség" – jelölik ki a Nature-cikk szerzői a jövőbeni munka csapásirányát.

Izgalmas idők várhatók az AIDS-kutatásban

„Igazán izgalmas időket élünk az AIDS-kutatásban. A berlini páciens, az AIDS-ből felgyógyult emberi beteg mindmáig kivételes esete megmutatta, hogy a HIV gyógyítható" – adott hangot lelkesedésének Steve Bosinger, a Yerkes genomikai központjának igazgatója és a cikk egyik szerzője.

Igen izgalmas idők várhatóak az AIDS kutatásábanForrás: Pinterest

A kutató által említett, berlini páciensként híressé vált beteg az a Timothy Ray Brown, aki a berlini Charité kórházban először 2007 februárjában, majd később 2008-ban újra csontvelő-átültetésen esett át,

s az eljárás nemcsak a leukémiáját gyógyította meg, de végérvényesen megszabadította a HIV-fertőzésétől is.

A transzplantációhoz használt vérképző őssejtek speciális donorból származtak: egy olyan ritka genetikai adottságú emberből, aki természetes módon ellenálló a HIV-fertőzéssel szemben.

AIDS-szűrésForrás: Wikimedia Commons

Timothy az első őssejtátültetés másnapján abbahagyta a HIV-ellenes antiretrovirális gyógyszerek szedését, és azóta is gyógyszer- és vírusmentesen él,

ezért ő az egyetlen ismert ember, akit a HIV-fertőzésből kigyógyultnak nyilvánítottak.

Bosinger hangsúlyozta: most, hogy a természetes AIDS-védettséget mutató kormos mangábé teljes genomszekvenciája rendelkezésre áll, a Yerkes csapata hisz abban, hogy felgyorsulhat a HIV és az AIDS ellen folytatott küzdelem.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK