XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Введение

Заболевания, связанные с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), по-прежнему остаются серьёзной проблемой общественного здравоохранения. ВИЧ-инфекция поражает иммунную систему человека: вирус уничтожает клетки иммунитета (в основном лимфоциты, отвечающие за реакцию иммунной системы на инфекции), которые помогают организму справиться с болезнетворными микроорганизмами. В результате человек оказывается полностью беззащитен перед патогенами. У него развиваются и крайне тяжело протекают заболевания вирусной, бактериальной, грибковой природы, а также онкологические болезни.

Развитие новых протоколов и испытание новых групп антиретровирусных препаратов возможно, в первую очередь, благодаря совершенствованию животных моделей патогенеза ВИЧ-инфекции [1].

Актуальность

Модели ВИЧ на животных уже помогли ответить на важные вопросы, но у них есть и ряд ограничений. «Идеальной модели на животных» для исследований ВИЧ-1 до сих пор не существует. Однако заражение нечеловеческих приматов (НЧП), таких как макаки, вирусом иммунодефицита обезьян (ВИО) приводит к заболеванию, сходному со СПИДом, вызванным ВИЧ у людей. На данный момент это наиболее подходящая модель для изучения механизмов передачи и патологии заболевания [2]. Несмотря на высокие анатомо-физиологические сходства приматов и человека, использование данных животных как модельный объект в биомедицинских исследованиях затрудненно ввиду этических соображений.

Историческая справка

Первое использование приматов как модельного объекта для изучения ВИЧ произошло, когда учёным удалось видоизменить белок в вирусе иммунодефицита таким образом, чтобы он начал заражать обезьян. Этот штамм назвали SHIV (Simian/human immunodeficiency virus). Так появилась экспериментальная модель изучения вируса на обезьянах, над которыми можно проводить опыты, недопустимые на людях.

Современные области применения приматов в исследованиях ВИЧ

В качестве моделей в исследованиях ВИЧ в основном используются два вида макак: макаки-резусы (RM, Macaca mulatta) и макаки-крабоеды (CM, Macaca fascicularis). Короткохвостые макаки (Macaca nemestrina) используются реже. Каждый вид обладает особой восприимчивостью к ВИО и своим профилем развития заболевания, который также зависит от географического происхождения животного. Наиболее часто используемые модели — индийского и китайского происхождения [2;4].

В 2018 году американские и германские молекулярные биологи вызвали мощную иммунную реакцию на обезьянью версию ВИЧ в организме макак. Для этого они использовали два недавно открытых антитела, подавляющих большую часть штаммов ВИЧ. Заразив дюжину макак SHIV, учёные начали через три дня вводить в их организм большие дозы 3BNC117 и 10-1074, наблюдая за реакцией вируса и организма приматов. В результате у всех макак, кроме трёх особей, развилась сильная или просто хорошая иммунная реакция на ВИЧ. Уровень инфекции в их организме резко упал до незаметного уровня и больше никогда не повышался, несмотря на то, что обезьяны не принимали ни антиретровирусные препараты, ни антитела. Результаты показывают, что пассивная иммунотерапия во время острой инфекции, вызванной SHIV, отличается от комбинированной антиретровирусной терапии тем, что она способствует формированию мощного CD8⁺ Т-клеточного иммунитета, способного надолго подавлять репликацию вируса [3].

В последние годы несколько исследований на нечеловекообразных приматах показали многообещающие результаты в плане реактивации латентного вируса, уменьшения количества вирусных резервуаров и/или снижения вирусной нагрузки после прекращения приема АРВ-препаратов. В этих исследованиях использовались различные стратегии, в том числе активаторы протеинкиназы С, ингибиторы гистондеацетилазы, агонисты TLR-7 или модуляторы клеточной дифференцировки (ауранофин) или перемещения (антитела против α4β7) [5].

Этические аспекты

Нечеловекообразные приматы с эволюционной точки зрения являются нашими родственниками. Они обладают самыми высокими когнитивными способностями из всех нечеловеческих животных и, следовательно, предположительно, большей способностью к страданию [7].

Ключевым компонентом усовершенствования исследований вакцин НЧП является определение и внедрение гуманных конечных точек. Их можно определить как самый ранний достоверный признак боли, дискомфорта, страданий или надвигающейся смерти у животного, на основании которого животное подвергают эвтаназии, лечат или исключают из исследования. Заменяя эти запланированные триггеры для вмешательства более серьёзными экспериментальными результатами, такими как прогрессирующая патология или смерть, гуманные конечные точки предотвращают или облегчают боль и страдания, при этом достигая желаемых экспериментальных целей [6].

Заключение

Использование моделей НЧП для лучшего понимания инфекции и патогенеза, а также для оценки лечебных подходов в доклинических моделях in vivo внесло неоспоримый вклад в науку о ВИЧ. Полученные данные имеют большое значение для исследований по лечению ВИЧ, так как на моделях НЧП было получено множество многообещающих результатов [8].

Cписоклитературы

1. Garcia-Tellez, T., Huot, N., Ploquin, M. J., Rascle, P., Jacquelin, B., Müller-Trutwin, M. Non-human primates in HIV research: Achievements, limits and alternatives // Infection, Genetics and Evolution. — 2016. — Vol. 46. — P. 324–332. — ISSN 1567-1348.

2. Huot, N., Rascle, P., & Müller-Trutwin, M. Apport des modèles animaux dans la recherche sur le VIH [Contribution of animal models to HIV research] // Virologie (Montrouge, France). — 2019. — № 23(4). — P. 229–240. — URL: https://doi.org/10.1684/vir.2019.0783 (accessed: 11.02.2025).

3. Nishimura, Y., Gautam, R., Chun, TW. et al. Early antibody therapy can induce long-lasting immunity to SHIV // Nature. — 2017. — Vol. 543. — P. 559–563. — URL: https://doi.org/10.1038/nature21435 (accessed: 11.02.2025).

4. Pandrea, I. Animal Models for HIV Cure Research // Front. Immunol. — 2016. — № 7. — P. 15.

5. Van Rompay, K. Tackling HIV and AIDS: contributions by non-human primate models // Lab Anim. — 2017. — № 46. — P. 259–270. — URL: https://doi.org/10.1038/laban.1279 (accessed: 11.02.2025).

6. Prescott, M. J., Clark, C., Dowling, W. E., & Shurtleff, A. C. Opportunities for Refinement of Non-Human Primate Vaccine Studies // Vaccines. — 2021. — Vol. 9(3). — P. 284. — URL:https://doi.org/10.3390/vaccines9030284 (accessed: 12.02.2025).

7. Arnason, G. The Emergence and Development of Animal Research Ethics: A Review with a Focus on Nonhuman Primates // Sci Eng Ethics. — 2020. — P. 2277–2293. — URL: https://doi.org/10.1007/s11948-020-00219-z (accessed: 12.02.2025).

8. Terrade, G.; Huot, N.; Petitdemange, C.; Lazzerini, M.; Orta Resendiz, A.; Jacquelin, B.; Müller-Trutwin, M. Interests of the Non-Human Primate Models for HIV Cure Research // Vaccines. — 2021. — № 9. — P. 958. — URL: https://doi.org/10.3390/vaccines9090958 (accessed: 12.02.2025).