У некоторых людей иммунные клетки отправляют гены ВИЧ глубоко в архив, где они остаются неактивными и безвредными.

Благодаря современной терапии человек с ВИЧ может прожить очень долго, не чувствуя вируса. Антиретровирусные препараты (которые так называются, потому что ВИЧ относится к группе ретровирусов) не дают ему размножаться и губить иммунные клетки. Но полностью ВИЧ, увы, из организма не исчезает: он встраивает свой геном в ДНК клетки и как бы засыпает. Гены вируса остаются неактивны, но могут проснуться, если прекратить терапию.

Электронная микрофотография клетки, заражённой ВИЧ.Частицы вируса окрашены желтым. (Фото: NIAID / Flickr.com) 

Однако среди заражённых ВИЧ есть небольшое число людей (всего менее 0,5%), у которых вирус остаётся спящим безо всякой терапии. Авторы недавней статьи в Nature попытались выяснить, как вирус хранится у таких людей и отличается ли их способ хранения ВИЧ от того, как вирус удерживается в спящем состоянии при антивирусной терапии. Исследователи сравнили, где именно в клеточной ДНК хранятся гены ВИЧ и в каком количестве. Оказалось, что у «естественных контролёров» (у которых вирус остаётся неактивен без помощи терапии) вирусных копий в ДНК в среднем меньше, хотя эти копии сохраняются в неизменённом, неповреждённом виде. У тех, у кого вирус подавляют терапией, копий ВИЧ-генов в клеточной ДНК больше, но они сильнее повреждены.

Но самым главным оказалось место, где  хранится спящий вирус. Во-первых, вирусные последовательности в клетках «естественных контролёров» преимущественно содержатся в той ДНК, которая не кодирует никаких белков. В «небелковой» ДНК могут быть зашифрованы регуляторные и служебные молекулы РНК, кроме того, такая ДНК сама по себе может играть важную регуляторную роль в активности «белковой» ДНК. Но в целом можно сказать, что та ДНК, которая не кодирует белков, менее активна.

Во-вторых, у «естественных контролёров» вирусная ДНК попадала в те области хромосом, которые плотно упакованы. Как мы знаем, клеточную ДНК постоянно сопровождают разные белки, среди которых особая роль принадлежит белкам-упаковщикам, или гистонам. Они либо плотно сматывают ДНК и запечатывают её собой, то есть как бы архивируют, либо ослабляют в относительной свободе. Белковые машины, которые считывают генетическую информацию, не могут работать с архивированной ДНК, так что гены, которые попали в хромосомный архив, неактивны. И наоборот, на разархивированной ДНК информацию легко читать.

В клетках людей, у которых ВИЧ засыпал естественным образом, его гены оказывались в плотно упакованной ДНК. Чтобы вирус мог встроиться в ДНК, ему нужно определённое место в ней, или сайт, и вот такие сайты встройки для ВИЧ находились вдали от активных областей хромосом. Поэтому вирус не мог создавать ни своих белков, ни копий своего генома.

Как клеткам удаётся загнать вирус в неактивные области клеточного генома, пока неясно. С одной стороны, для самого вируса может быть удобнее встроиться в неактивную ДНК – удобнее в техническом смысле, на каком-то этапе жизни клетки (ведь даже очень архивированная ДНК может быть на короткое время разархивирована), но в перспективе это оказывается для вируса проигрышным. Либо же сами клетки загоняют вирус подальше в архив.

Авторы работы склоняются ко второму варианту, поскольку есть некоторые косвенные свидетельства в его пользу, но в любом случае на эту тему нужны дополнительные исследования. Возможно, если мы поймём механизм, который в некоторых случаях позволяет держать вирус в узде, то сможем научиться делать так, чтобы такой механизм срабатывал и у других людей, страдающих от активного ВИЧ.