Ученые Центра геномного разнообразия ИТМО и Центра геномной биоинформатики им. Ф.Г. Добржанского СПбГУ вместе с Ботсванско-Гарвардским институтом СПИДа (Botswana-Harvard AIDS Institute), Гарвардским и Йельским университетами работали над масштабным геномным исследованием ВИЧ-инфицированных и ВИЧ-экспонированных жителей Африки. Были найдены гены, увеличивающие риски заражения ВИЧ и развития болезни.

В исследовании принимали участие жители Ботсваны – региона Африки, где самая высокая распространенность ВИЧ. 65-70% больных всего мира приходится на эту территорию. А каждый четвертый житель Ботсваны – носитель ВИЧ-инфекции. Внимание ученые сосредоточили на HIV-1B – одной из разновидностей ВИЧ, распространенной среди пациентов Америки и Европы.

Проводились геномные исследования, где ученые решали проблему передачи инфекции детям через беременность. Для изучения были взяты данные более тысячи женщин. Анализ 1173 пациенток стал одним из самых масштабных исследований генов африканского населения.

Работа в этой области началась еще в 90-е годы, когда стало понятно, что развивается эпидемия СПИДа в Африке, угрожая населению континента. Тогда ВИЧ начали обнаруживать и среди гетеросексуальных пар.

«Мы обнаружили около 50 таких генов. Но проблема была в том, что почти все исследования относились исключительно к белому населению США и Европы и варианту HIV-1B. Об африканском же населении было очень мало работ. Нынешняя публикация посвящена самому масштабному исследованию жителей Африки», ― объясняет профессор Центра геномного разнообразия университета ИТМО Стивен О`Брайен.

Было выделено три гена, которые у носителя увеличивают риск развития СПИДа. Эти гены присутствуют как у африканского, так и у американского и европейского населения. Ген AP3B1 отвечает за репликацию вируса ВИЧ и высвобождение его из клеток. Ген PRPRA входит в семейство белковых тирозиновых фосфатаз, которые связаны с клеточным ростом и развитием рака. NEO1 играет важную роль в воспалительных процессах ВИЧ-инфекции и кодировании белка. С его участием также кодируются антитела – часть защитных механизмов организма. 

Первый ген AP3B1 вызвал наибольший интерес ученых. Среди функций этого гена – ответственность за генетическую болезнь синдром Германски-Пудлака, который проявляется в форме альбинизма и может приводить к смерти.

«Почему нам кажется, что этот ген особенно важен? При анализе генома жителей Ботсваны мы обнаружили, что мутация этого гена приводит не только к альбинизму, но и к иммунодефициту. А еще ― что не было найдено гомозигот по этой мутации, причем ни среди жителей данного региона, ни среди всех генотипов, собранных в ходе проекта "Тысяча геномов" (1000 Genomes Project). Этот факт может указывать на летальность варианта, когда он присутствует в двух копиях. На риск заболеть СПИДом влияет именно гомозиготность или гетерозиготность данного гена. Это очень интересно с точки зрения генетики, хотелось бы изучить это подробнее», ― прокомментировал Стивен О`Брайен.

Исследования повторили для афроамериканцев, благодаря чему подтвердили роль этих трех генов и изучили еще 13 других. По мнению ученых, эти гены дают способность сопротивляться вирусу. Работа ученых позволит разработать лечение HIV-1 (разновидность ВИЧ)  и изучить его подробнее. Результаты исследования опубликованы.

Источник фото: ИТМО