Уже в течение 30 лет ученые всего мира пытаются победить вирус иммунодефицита человека. Главным препятствием для создания универсальной вакцины является его невероятная способность к мутациям, что позволяет с легкостью обходить все препятствия, создаваемые учеными.
Однако есть сведения о том, что исследователям из Массачусетского технологического института и Института Рейгона, которые находятся в США, кажется удалось отыскать базовую модель, для построения будущей вакцины. Для этого ученые использовали математический подход, который ранее уже был успешно опробован для решения некоторых вопросов квантовой физики, а также для проведения анализа изменений цен на рынке ценных бумаг.
Как известно, вакцина способствует немедленному реагированию иммунной системы человека на воздействие специфических молекулярных особенностей различных патогенов. Однако способность вируса иммунодефицита к мутациям практически не позволяет изготовить столь необходимую вакцину. Тогда специалисты решили в этот раз отказаться от нацеливания на индивидуальные аминокислоты. Вместо этого, они решили выделить независимо эволюционирующие группы аминокислот в протеинах. То есть, когда каждая группа аминокислот развивается в тандеме, тем самым способствуя развитию вируса.
Особенное внимание ученые уделяли таким группам, эволюции внутри которых, наиболее угрожали развитию вируса иммунодефицита. При осуществлении комплексной атаки на подобные группы, стало бы возможно загнать вирус в ловушку: либо вирус погиб от иммунной системы, либо мутировал и самоуничтожился.
Для развития такой схемы, специалисты использовали теорию случайных матриц. Исследователи искали эволюционные ловушки в так называемом Gag-протеиновом сегменте HIV, который, как известно, образует протеиновую оболочку вируса. Ученые старались обнаружить группу аминокислот, имеющих высокий уровень негативных корреляций, и максимально низких, не позволяющих вирусу выжить от многочисленных мутаций. Именно такие комбинации удалось обнаружить в отделе, который условно был назван Gag-сектор 3. Этот сектор участвует в стабилизации протеиновой оболочки вируса, поэтому многочисленные мутации в данном месте опасны для самого вируса разрушением.
Примечательно, что когда ученые разбирали случаи отдельные случаи заболевания СПИДом тех людей, которые от природы могли наиболее эффективно отражать вирусные атаки, то обнаружили, что их иммунная система атаковала именно этот Gag-сегмент 3.
В настоящее время исследователи пытаются обнаружить подобные сегменты и в других областях вируса, при этом разрабатывая дополнительные элементы активных компонентов будущей вакцины, которая будет способна на мгновенное реагирование при наличии протеинов слабого сектора, чтобы немедленно его атаковать.
Пока еще проводятся необходимые эксперименты на животных. Более подробно результаты исследований ученых будут озвучены на ежегодной Конференции биофизического общества в конце февраля этого года в Сан-Диего.
