Происхождение и природное разнообразие ВИЧ

Вопрос о происхождении ВИЧ-1 и ВИЧ-2 долго дебатировался в науке, однако к настоящему моменту получены достаточно убедительные доказательства того, что эти инфекции являются типичными зоонозами, при этом естественными хозяевами вирусов являются африканские обезьяны - шимпанзе и дымчатый мангобей, соответственно. Вирусы типов 1 и 2 имеют принципиальную общность структуры вириона и генома, однако значительно (до 60% генома) различаются последовательностями РНК и белков. ВИЧ-2 более близок к вирусам иммунодефицита обезьян и может заражать многие виды приматов, не вызывая при этом симптомов иммунодефицита; ВИЧ-1 заражает только человека и шимпанзе.

Вопрос о том, когда и каким образом произошло попадание инфекции в популяцию человека, остается невыясненным. По-видимому, это явление связано было не с мутационной трансформацией обезьяньего вируса, а с передачей отдельного его варианта изолированной популяции человека в результате изменения сексуального и бытового поведения, миграционных процессов и т.д.

Для ВИЧ-1 такие «заносы» в популяцию человека происходили по меньшей мере трижды, в результате чего существуют три основных груп-

пы вируса, заметно различающиеся между собой по последовательности генома - М (major), N и О (outlier); недавно обнаружен еще один представитель этого типа вируса - группа Р, близкородственная вирусу гориллы) Семь подтипов ВИЧ-2 (большинство их них выявлены лишь однажды), по- видимому, сформировались в результате независимых «заносов».

Сочетание мутационного и рекомбинационного процессов в эволюции ВИЧ привело к существованию того разнообразия, которое наблюдается в настоящее время. Группа М включает все наиболее распространенные варианты вируса, а три другие представлены лишь небольшим числом вариантов, встречающихся преимущественно в Африке.

В группе М, в свою очередь, на основании анализа полного генома различают 9 подтипов (subtypes), обозначаемых буквами A-D, F-H, J и К; между собой подтипы различаются в среднем на 25-30% нуклеотидов генома. По числу вызванных случаев ВИЧ-инфекции в мире лидирует подтип С (Южная Африка и Азия) (47,2%), а в развитых странах наиболее распространен подтип В (12,3%); эпидемия ВИЧ-инфекции в России и странах СНГ была вызвана вариантом подтипа А, который продолжает доминировать на этих территориях. Все подтипы ВИЧ-1 сформировались и обнаруживаются в наше время в Африке (за исключением подтипа В, эволюция которого завершилась за пределами этого континента), и последующее неравномерное распределение их по земному шару считают следствием миграционных процессов в популяции человека.

Генетические формы ВИЧ, образующиеся в результате рекомбинации вирусов разных подтипов и встречающиеся в заметном числе случаев (по определению, не менее трех, не связанных между собой эпидемиологически), называют циркулирующими рекомбинантными формами (circulating recombinant form,CRF), обозначая их буквами, соответствующими родительским подтипам (например, CRF02_AG). К настоящему времени охарактеризовано уже около 80 CRFs. Кроме циркулирующих, выделяют уникальные (то есть обнаруживаемые однократно) рекомбинантные формы (unique recombinant form, URF); среди них нередко встречаются мозаичные формы, состоящие из фрагментов нескольких/многих подтипов, - результат многократной рекомбинации.

Рекомбинантные формы ВИЧ на протяжении недолгой истории сосуществования этого вируса и человека формировались постоянно и продолжают образовываться в наши дни. Иногда они составляют большинство циркулирующих в регионе вариантов, например, в Юго-Восточной Азии превалирует CRF01_AE. Есть регионы, где доказанное формирование циркулирующего рекомбинантного варианта произошло совсем недавно - «на глазах» у ученых; к ним относятся CRF28_BF и CRF29_BF, выявленные в Бразилии, а также знаменитый рекомбинант CRF03_AB, образовавшийся в России в начале массовой эпидемии в стране в середине 90-х годов.

Совершенствование методов анализа генома ВИЧ привело к тому, что число известных подтипов систематически сокращается (еще совсем недавно их насчитывалось 18). Дело в том, что некоторые из них при ближайшем рассмотрении оказываются рекомбинантными формами, включающими фрагменты геномов известных подтипов.

Так, подтип I был «переквалифицирован» после того, как обнаружилось, что он представляет собой сложный рекомбинант A/G/I; теперь он называется CRF06_cpx. Любопытна и «судьба» рекомбинанта CRF01_AE, который в течение многих лет носил имя подтипа Е. Оказалось, что этот рекомбинант сформирован африканским вариантом подтипа А и вирусом, часть генома которого соответствует «подтипу» Е, полногеномный родительский вариант которого до сих пор так и не обнаружен. Вопрос об истинной природе рекомбинанта CRF02_AG сейчас тоже пересматривается.

Наоборот, некоторые из подтипов оказались настолько гетерогенны, что их пришлось разделить на подгруппы (sub-subtypes); подтип А включает в себя подгруппы А1-А5, различающиеся между собой более чем на 7% нуклеотидных последовательностей, а подтип F состоит из двух подгрупп - F1 и F2.

Наблюдение за распространением генетических вариантов ВИЧ составляет основную задачу молекулярной эпидемиологии, и важно это не только для «чистой науки», ведь наблюдаемое повышение темпов образования рекомбинантов, в том числе и устойчивых, не может не отразиться на уровне распространенности первичной устойчивости, а значит, и разработке региональных химиотерапевтических стратегий.

В частности, особое внимание ученых приковано к регионам, где параллельно циркулирует много генетических форм ВИЧ. Бесконтрольное применение антиретровирусных препаратов в этих странах может способствовать стремительному возникновению и распространению вариантов вируса с множественной лекарственной устойчивостью в результате рекомбинации.

Вопрос о возможности формирования новых подтипов имеет вполне резонные основания, ведь эволюция вируса и распространение его по земному шару происходит очень быстро. Большинство ученых сходится во мнении о том, что следует ожидать появления новых вариантов ВИЧ, включая подтипы и рекомбинантные формы, причем в обозримом будущем.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >