Биологи обнаружили следы воздействия естественного отбора на ВИЧ (вирус иммунодефицита человека). Они обнаружили, что те вирусы, которые накапливаются в крови в больших количествах и, следовательно, более заразны, более успешно размножаются. Ученые следили за этой тенденцией в течение последних 10 лет, и, похоже, она не зависит от стратегии борьбы с ВИЧ. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Классическая теория эволюции предполагает, что естественный отбор действует на все организмы, способные к размножению. Следовательно, мы можем предположить, что он может воздействовать на вирусы, позволяя одному из них воспроизводиться более успешно, чем другому. Однако следы такого воздействия обнаружить довольно сложно.
Для таких исследований ВИЧ – очень удобная модель, так как людей инфицировано очень много, и они регулярно проходят тестирование. Джоэл Вертхайм из Калифорнийского университета вместе с коллегами собрал данные о 41 409 пациентах, которые прошли анализы крови для постановки диагноза.
Они измерили количество вирусных частиц в крови до лечения. Это генетически детерминированный признак ВИЧ, который влияет на заразность вируса; чем больше частиц, тем выше их шансы попасть в тело другого человека, и поэтому они могут быть проверены.
Чтобы оценить успех распространения вирусов, исследователи сравнили их последовательность генов обратной транскриптазы и изолированные генетические кластеры – группы пациентов, инфицированных одними и теми же или очень похожими вирусами. Чем больше размер кластера, тем успешнее конкретный вирус.
Ученые обнаружили, что у тех пациентов, которые входят в генетические кластеры, концентрация вируса в крови значительно выше (p <0,001), чем у пациентов, которые не входят в кластеры. Причем у людей, которым поставили диагноз на более ранней стадии заболевания, эта зависимость сильнее, чем у тех, кто получил ее позже.
Затем авторы работы проверили, как количество вирусных частиц в крови при первичной диагностике изменилось за последнее десятилетие. Они обнаружили, что вирусная нагрузка на всех стадиях увеличивалась (p <0,001) с 2007 по 2016 год. Например, на ранних стадиях заболевания в 2007 году у пациентов было обнаружено в среднем 13020 частиц на миллилитр крови, а в 2016 году уже 22100.
Кроме того, ученые заметили, что количество вирусных частиц в крови также зависит от того, в какой степени пациент (а точнее, вирус, которым он заражен) включен в генетический кластер. То есть каждая дополнительная генетическая связь увеличивала вирусную нагрузку (p <0,001).
Таким образом, исследователи обнаружили следы воздействия естественного отбора на ВИЧ. Более инфекционные вирусы, которые в больших количествах накапливаются в крови, обнаруживаются у больших групп пациентов, то есть они лучше распространяются среди населения. Более того, со временем ВИЧ развивается в сторону большей заразности.
Некоторые ученые верить что это может быть логическим следствием стратегии 90-90-90 (90 процентов инфицированных людей получают диагноз, 90 процентов из них получают терапию, 90 процентов из них избавляются от вируса в крови) и что она может способствовать развитие более заразных штаммов. Однако, судя по новым данным, тенденция к повышению инфекционности стабильна и не зависит от стратегии борьбы с инфекцией.
Недавно ученые определили новый подтип ВИЧ – впервые за 20 лет. Развитие биоразлагаемый имплантат также недавно появилось, что может избавить людей от необходимости постоянно принимать лекарства для борьбы с вирусом. Кроме того, ученые полностью очистил мышей от ВИЧ с помощью системы CRISPR / Cas9 и антиретровирусных препаратов, а также первый пациент в мире уже получили отредактированные CRISPR / Cas9 клетки крови.
