შიდსის ვირუსით დაავადებული ლიმფოციტი. უჯრედის ზედაპირზე წაგრძელებული სტრუქტურები გამოწვეულია ცილა Gag-ის ჰიპერპროდუქციით. (NIBSC-ის ფოტო).
თავისი ცვალებადობის გამო შიდსის ვირუსს შეუძლია გვერდი აუაროს ადამიანის იმუნური სისტემის შეტევებს. მაგრამ ვირუსის ზოგიერთი კომპონენტები მისთვის იმდენად მნიშვნელოვანია, რომ მათი ცვლილებები სიკვდილის ტოლფასი იქნებოდა, — სწორედ ეს სუსტი წერტილები შესაძლოა გახდნენ იდეალური მიზანი ვირუსის საწინააღმდეგო ვაქცინისათვის.
მეცნიერება შიდსის ვირუსის წამლის შესაქმნელად უკვე ოცდაათი წელიწადია იბრძვის, თან კვლევები დაიწყო მანამ, სანამ შიდსი საყოველთაოდ “გაიდგამდა ფესვებს”. დღესდღეობით, იმის მიუხედავად, რომ 33 მილიონი იმფიცირებულია, ითვლება, რომ 2000 წლის შემდეგ მისი გავრცელება შენელდა. იმ შემთხვევაშიც კი, დაავადებულების უმეტესობა განვითარებული ქვეყნებიდან რომ ყოფილიყო, რაც ნამდვილად არ არის ასე, ფარმაცევტული მწარმოებლობა ანტივირუსული პრეპარატით ყველას მომარაგებას მაინც ვერ შეძლებდა, ამიტომ შიდსის ვაქცინაციის პრობლემა ჯერ კიდევ რჩება საკმაოდ აქტუალურ თემად.
რატომ არ მოაქვთ წარმატება ვაქცინის შექმნაზე მიმდინარე სამუშაოებს? ითვლება, რომ საქმე ვირუსის ცვალებადობაშია. ჩვეულებრივ, ვაქცინა წარმოადგენს დაავადების ვირუსს, რომელიც სულაც მკვდარია ან ძალიან შესუსტებული, რომელზეც იმუნური სისტემა “ამუშავებს” თავის საპასუხო დარტყმას. შიდსის საწინააღმდეგო ვაქცინები შეიცავდნენ ვირუსულ ცილებს, რომელიც უნდა დაემახსოვრებინა იმუნიტეტს; ხოლო შემდგომ ორგანიზმში მისი გამოჩენის შემთხვევაში კი სისხლში უნდა გაეშვა ანტისხეულები, რომლებიც შეუტევდნენ ვირუსს, ხოლო მეხსიერების ე.წ ტ-ლიმფოციტებს რომლებიც ვირუსული ცილების ამოცნობაზე არიან პასუხისმგებელნი უნდა მიეგნოთ დაავადებული უჯრედებისათვის და გაენადგურებინათ ისინი.
მაგრამ, როგორც აღმოჩნდა, შიდსი თავისთვის ზიანის გარეშე ახდენს მუტაციას, რაც ნიშნავს, იმას რომ ადვილად აუდის იმუნური სისტემის დარტყმას, ცილები, მუტაციის პროცესში იმდენად იცვლებიან, რომ იმუნური სისტემა მათ უკვე ვეღარ ცნობს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შიდსის შემთხვევაში იმუნოლოგებს არ აქვთ მიზანი, რომლის მიმართულებითაც მიმართავენ ვაქცინას.
ბოლო დროს, მეცნიერები დაკავდნენ ვირუსულ ცილებში ისეთი ამინომჟავების მოძებნით, რომლების მუტირება ან ჩანაცვლება არ შეიძლბა მოხდეს. თუმცა ასეთმა მიდგომამ არ გაამართლა, რადგან ერთ ადგილას კრიტიკული მუტაცია შესაძლოა კომპენსირდებოდეს სხვა ადგილას ცვლილებებით და ვირუსი სულაც არ კარგავდეს ორგანიზმის დაავადების შესაძლებლობას. მკვლევართა ჯგუფი მასაჩუსეტსის საავადმყოფოდან, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტიდან და ჰარვარდის უნივერსიტეტიდან შეეცადნენ მოეძებნათ არა ერთეული კრიტიკული ამინომჟავა არამედ, ჯგუფები, რადგან, ერთ-ერთ მათგანში მიმდინარე ცვლილებები აუცილებლად გამოიწვევდა მუტაციას სხვებშიც.
ასეთი ჯგუფების აღმოჩენის შემდეგ აუცილებელი იყო შეეფასებინათ, თუ რამდენად დამაზიანებელი შეიძლება იყოს ვირუსისთვის მუტაციები ამინომჟავების კლასტერებში. თუ ისინი გამოიწვევდნენ ვირუსის ნაწილის კვდომას, ეს ნიშნავს იმას, რომ ცილა, რომელშიც მდებარეობს ამინომჟავების ეს ჯგუფი, ძალიან მნიშვნელოვანია ვირუსისათვის. ანუ ვირუსი მათში არაფერს არ შეცვლის — იმ გაგებით, რომ სხვა ცილებში მუტაციის მაღალი დონის შემთხვევაშიც კი ისინი ხელუხლებლები დარჩებიან. სხვა სიტყვებით, სწორედ ესაა იდეალური მიზანი ვაქცინისათვის.
აღსანიშნავია ის ფაქტიც, რომ ასეთი ამინომჟავების კლასტერების მოსაძებნად გამოიყენებოდა შემთხვევითი მატრიცების თეორია — მათემატიკური მეთოდი, რომელიც ფართოდაა გავრცელებული კვანტურ ფიზიკაში, ეს მიდგომა ცნობილი გახდა, როდესაც მისი საშუალებით მსოფლიო ბაზარზე მოახდინეს ნავთობის კაპიტალიზაციის და ფინანსური კომპანიების ანალიზი. სწორედ ასე შეძლეს მკვლევარებს განესაზღვრათ, რომ ცილა სახელად Gag წარმოადგენს ვირუსის ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან შემადგენელ ნაწილს. ამ ცილაში აღმოჩნდა ამინომჟვების რამდენიმე ჯგუფი, რომელში ცვლილებებიც ვირუსს ყველაზე მეტ ზიანს აყენებენ და ამ ჯგუფებიდან ამორჩეული იქნა ყველაზე კონსერვატიული.
აღმოჩნდა, რომ ამ ჯგუფის ამინომჟავები პასუხისმგებლები არიან ცილოვან მოლეკულებს შორის კონტაქტზე, რომლებიც შიდსის გენეტიკურ მასალას იცავენ, — ცვლილებები ამ რაიონში გამოიწვევდა იმას, რომ ვირუსი უბრალოდ ვეღარ შეძლებდა შეერთებას.
თეორიული დებულებები გამყარდა კლინიკური მონაცემებით: პაციენტებს, რომლებსაც შეეძლოთ ვირუსთან გამკლავება მედიკამენტების დახმერების გარეშეც კი, აღენიშნებოდათ ტ- ლიმფოციტების დიდი ოდენობა, რომლებიც სწორედ ამ ამინომჟავურ კლასტერს უტევდნენ. თავდასხმისგან თავის აცილება ვირუსს არ შეეძლო, რადგან ამ ზონაში მუტაცია, მისთვის სასიკვდილო იქნებოდა.
მომავალში მკვლევარები აპირებენ შიდსის ვირუსს უპოვონ კიდევ რამდენიმე ასეთი სუსტი წერტილი და მაშინ შესაძლებელი გახდება ვაქცინის წარმოება, რომელიც დაავადებას ნამდვილად არ დაუტოვებს შანსს.
აღწერილი სამუშაოს შედეგები გამოქვეყნებულია ჟურნალ PNAS-ში.
გამოყენებულია MIT News-ის მასალები.