СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ВИРУС СПИДА Российский патент 2005 года по МПК A61N5/06 

Изобретение относится к вирусологии, к средством лучевой инактивации вируса СПИДа.

Известен способ лечения вируса СПИДа с помощью препарата азидотимидина (1). Этот препарат способен блокировать синтез вирусной ДНК обратной транскриптазой, т.е. процесс, когда происходит переписывание генетической информации не с ДНК на РНК, а наоборот с РНК на ДНК.

Азидотимидин способен облегчить течение заболевания и продлевать жизнь больным СПИДом. Недостатки - высокая токсичность, особенно для костного мозга, способствует развитию анемии (уменьшение количества эритроцитов), а также при частом его приеме может уменьшится количество лейкоцитов и тромбоцитов.

Кроме того, этот препарат может частично блокировать жизненный цикл вируса СПИДа только на одном этапе - синтез вирусной ДНК обратной транскриптазой.

Ближайшим аналогом предложенного способа является способ воздействия на вирус СПИДа, который облучали светом с длиной волны 636,2 нм с экспозицией 30-60 мин и светом, соответствующим электронным переходам в атомах магния (516,7; 517,2; 518,2 нм) (RU 2097427, 27.11.1997).

Недостатком этого способа является низкая инактивация вируса СПИДа.

Цель изобретения - одновременное блокирование вируса СПИД на всех его жизненных этапах.

Жизненный цикл ВИЧ - сложный многоэтапный процесс. Первый шаг ВИЧ, как и любой другой вирусной инфекции, - связывание ВИЧ с мембраной заражаемой клетки.

Механизм проникновение ВИЧ в клетку состоит в том, что один из белков вирусной оболочки, а именно др120, связывается с мембранным белком заражаемой клетки, называемый антигеном СД-4. Затем мембраны вируса и клетки сливаются, в результате чего вирусная РНК и обратная транскриптаза проникают в цитоплазму клетки. Здесь происходит копирование вирусного генома и с помощью обратной транскриптазы происходит образование вирусной ДНК, которая встраивается в ДНК клетки - хозяина, обеспечивая тем самым синтез вирусной РНК и белков, из которых производится сборка новых вирусов. Они покидают клетку, нарушая целостность ее мембраны, и затем заражают другие клетки.

Отсюда следует, что поразивший клетку вирус способен ее так изменить, что она сама становится чужой для собственного организма и уничтожается ее собственной иммунной системой.

Из вышесказанного видим, какой сложный путь осуществляет вирус, пока не образует новые вирионы. Кстати, с точки зрения научных исследований такой жизненный многоэтапный цикл ВИЧ является положительным фактором, поскольку имеется много возможностей вмешаться в этот цикл и нарушить его, а это как раз и есть лечение СПИДа.

Понятно, что прерывание хотя бы одного жизненного цикла позволит вызвать гибель или остановить размножение ВИЧ. Собственно само понятие лечения вируса СПИДа включает в себя создание препарата, специфически нарушающего отдельные этапы его жизненного цикла.

Анализируя жизненный цикл вируса, нельзя не обратить внимание на то, что ключевую роль в этом процессе играет генетический материал ВИЧ. Вначале вирусная РНК служит матрицей для синтеза вирусной ДНК, затем эта провирусная ДНК снова образует вирусную РНК для сборки новых вирусных частиц и т.д.

Анализ выполненных в последние годы исследований показал, что, как правило, эти исследования направлены на разработку препарата, позволяющего блокировать жизненный цикл вируса на каком-то конкретном этапе. В этой связи заслуживает внимание этап, на котором с помощью обратной транскриптазы образуется провирусная ДНК с вирусной РНК.

Однако в организме человека, инфицированного ВИЧ, одновременно могут осуществляться все жизненные этапы ВИЧ, начиная с внедрения ВИЧ в клетку и заканчивая сборкой и выходом из клетки новых вирусных частиц. Поэтому препарат, блокирующий какой-то один этап (например, синтез ДНК), может оказаться малоэффективен для другого этапа (например, для этапа, ответственного за сборку новых вирусов).

Понятно, что наибольший эффект лечения вируса СПИД будет тогда, когда будут заблокированы одновременно все этапы жизненного цикла ВИЧ. Осуществить эту процедуру возможно с помощью света с длинной волны, соответствующей электронным переходам атомов магния и цинка (магний присутствует в молекуле РНК, а цинк - в ферменте обратная транскриптаза).

Причем облучение должно производится лампами, одновременно наполненными парами и магния (длина волны 516,7; 517,2; 518,2 нм), и цинка (длина волны 636,2 нм), но в разных соотношениях. Эти соотношения должны быть такими, чтобы количество света, излучаемой от одной лампы, соответствовало вполне определенной величине, т.е., например, лампа, наполненная парами магния и цинка, имеющая мощность 400 Вт, должна излучать, например, 100 Вт света, соответствующего магнию, и 300 Вт, соответствующего цинку и т.д.

Наши исследования показали, что наибольшее подавления вируса, находящегося в клетке, происходит в том случае, если облучение проводят импульсным монохроматическим светом с частотой следования импульсов 9,4 Гц одновременно группой длин волн 516,7; 517,2; 518,2 нм, а затем с длинной волны 636,2 нм, суммарной мощностью не менее 400 Вт при соотношении мощностей группы длин волн к длине волны 636, 2 нм сначала 1:0, затем 1:1, 1:3, 3:1, 0,1 в течение не менее 20 минут.

Такой диапазон освещения блокирует практически все жизненные этапы ВИЧ от внедрения его в клетку до сборки новых вирусов. При этом не обязательно знать на каком этапе находится ВИЧ в организме.

Были выполнены эксперименты с целью вирулицидной эффективности источников монохроматического излучения на ВИЧ. Эксперименты производился в институте вирусологии им. Д.И.Ивановского РАН.

Материалы и методы.

Вирусы. Использовали штамм ВИЧ - ISTOA из коллекции вирусов НИИ вирусологии им. Ивановского РАМН.

Клетки. Использовали перевиваемые лимфобластоидные клетки человека МТ-4 из коллекции клеток НИИ вирусологии им. Д.И.Ивановского РАМН. Клетки культивировали в концентрации 3-5×10 в 1 мл в среде RPMI 1640 с 10% сыворотки эмбрионов коров (Sigma, США), 100 мкг/гентамицина (Pharmachim, Болгария). Жизнеспособность клеток определяли окраской 0,4% раствором трипанового синего (Serva, Германия).

Для исследования были взяты две 24-луночные пластиковые панели (Costar, США), в которые помещали суспензию клеток. Затем суспензию, находящуюся в панелях, инфицировали ВИЧ и культивировали при 37° в атмосфере 5% СО₂ 98% в течение 5-9 дней. Причем одну панель после помещения в нее вируса облучали светом, а вторую (контроль) - не облучали. Использовались лампы мощностью 400 и 450 Вт. Репродукцию ВИЧ в чувствительных клетках оценивали по их жизнеспособности вирусиндуцированному цитопатическому эффекту (ЦПЭ) и синцитиям (гигантским многоядерным клеткам).

Полученные результаты представлены в таблице, из которой следует, что облучение ВИЧ монохроматическим светом существенно снижает инфекционность тест-вируса-ВИЧ. Отмечено исчезновения синцитиев во всех вариантах разведения вируса. Этот эффект был наиболее выраженным после 9 дней наблюдений. Таким образом, эксперимент показал эффективность предлагаемого способа лечения вируса СПИД.

ЛИТЕРАТУРА

1. Роберт Яркоян, Хироаки Мицуя, Самьюел Бродер. Средства лечения СПИДа. В мире науки №12, 1988 г., 78-88.

ТаблицаВоздействия монохроматического света на вирус иммунодефицита человекаРазведениеВИЧ-инфекция Облучение светомКонтроль 1*231231:2670,70460,8601:4810,90560,5401:8811,30560,7361:16831,80610,7321:32881,40820,9251:64871,60841,3211:128851,30901,6161:256862,00921,371:512901,60891,561:1024961,90891,60 Условия опыта123Контроль961,90Примечание:
1* - жизнеспособность клеток, %
2** - количество клеток×10⁶/мл
3*** - синцитии, количество/лунка

Изобретение относится к медицине и предназначено для воздействия на вирус СПИДа. Проводят облучение клеток, содержащих вирус. Облучение проводят импульсным монохромным светом с частотой следования импульсов 9,4 Гц, одновременно группой длин волн 516,7; 517,2; 518,2 нм, а затем с длиной волны 636,2 нм, суммарной мощностью не менее 400 Вт при соотношении мощностей группы длин волн к длине волны 636,2 нм сначала 1:0, затем 1:1, 1:3, 3:1, 0:1. Облучение проводят в течение не менее 20 минут. Способ позволяет повысить эффективность воздействия на вирус СПИДа. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ воздействия на вирус СПИДа, включающий облучение клеток, содержащих вирус, светом, отличающийся тем, что облучение проводят импульсным монохромным светом с частотой следования импульсов 9,4 Гц одновременно группой длин волн 516,7; 517,2; 518,2 нм, а затем с длиной волны 636,2 нм, суммарной мощностью не менее 400 Вт при соотношении мощностей группы длин волн и длины волны 636,2 нм сначала 1:0, затем 1:1, 1:3, 3:1, 0:1.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение проводят в течение не менее 20 мин.