СПОСОБ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ И БОЛЬНЫХ СПИДОМ Российский патент 2009 года по МПК A61N5/06 

Изобретение относится к медицине, в частности к способам терапевтического воздействия на ВИЧ-инфицированных больных в стадии СПИД-ассоциированного комплекса и в стадии СПИДа (ВИЧ-вирус иммунодефицита человека, СПИД - синдром приобретенного иммунодефицита).

В настоящее время большое развитие в лечении ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом получила противоретровирусная терапия, целью которой является угнетение различных этапов жизненного цикла ВИЧ [1]. Наибольший эффект лечения наблюдается тогда, когда применялась комбинированная противоретровирусная терапия. В этом случае больной одновременно принимает несколько препаратов, состоящих, как правило, из ингибиторов обратной транскриптазы, содержащей азидотимидин, ингибиторов протеаз (индинавир, ритонавир, нельфинавир и саквинавир), и иммуностимуляторов [2].

Было выявлено, что применение одновременно нескольких препаратов увеличивает срок жизни ВИЧ-инфицированных, существенно снижает количество вируса в организме, повышает способность организма бороться с другими сопутствующими заболеваниями и в первую очередь с пневмонией и герпесом, которые обычно и бывают причиной смерти больного.

Тем не менее, комбинированная противоретровирусная терапия не лишена существенных недостатков. Сюда следует отнести и проблему токсичности препаратов, имеются существенные побочные эффекты: появление тошноты, диареи, боли в животе, головной боли, нарушение липидного обмена, лихорадки, сыпь и др., а главное, что если и есть улучшение, то оно носит временный характер.

Немаловажным вопросом является и финансовая проблема. Согласно [3], стоимость лечения одному больному обходится порядка 20-25 тыс.долларов США.

Наиболее близким к заявляемому можно считать способ терапевтичекого воздействия на ВИЧ-инфицированных больных в стадии СПИД-ассоциированного комплекса и в стадии СПИДа, заключающийся в том, что лечение проводят путем чрескожного воздействия излучением инфракрасного лазера с длиной волны 700-1000 нм на кровь в локтевых венах и на следующие участки организма: область грудины, области проекции печени и селезенки спереди, области "подвздошных крыльев" и области паравертебральных зон [4].

Однако данный способ воздействия, прежде всего, не учитывает механизмы репликации ВИЧ, в частности роль ионов металлов, участвующих в этом процессе, и поэтому не может являться достаточно эффективным при лечении СПИДа.

Анализ литературы показывает, что репликация ВИЧ является сложным многоэтапным процессом. Вначале один из белков ВИЧ, а именно gp120, связывается с рецепторным белком CD-4. После этого мембраны вирусной частицы и клетки-мишени сливаются, в результате чего вирусная РНК и обратная транскриптаза попадают внутрь клетки (в цитоплазму).

Геном ВИЧ состоит из двух идентичных нитей РНК и присутствует в составе зрелых вирусных частиц-вирионов ВИЧ. Кроме зрелых вирионов геномная РНК присутствует и в инфицированной клетке-хозяине, до того как ВИЧ с помощью фермента обратной транскриптазы осуществит транскрипцию своей генетической информации с РНК на ДНК, которая затем встраивается в геном клетки-хозяина. После этого весь биохимический процесс, необходимый для полной репликации вируса, выполняется с участием ДНК-провируса.

Таким образом, в жизненном цикле ВИЧ большую роль играет ДНК, для которой характерны все три фундаментальных процесса выражения генетической информации: репликация, транскрипция и трансляция. Заметим, что каждый этап выражения генетической информации, обеспечивающий синтез закодированных белков, происходит с участием ионов металлов. Без них ни один из указанных процессов не протекает, что свидетельствует о важном значении комплексообразования макромолекул с металлами в биохимии нуклеиновых кислот [3]. Также следует заметить, что речь идет о целом комплексе металлов, каждый из которых выполняет в работе генома строго определенные специфические функции. К металлам, выполняющим наиболее важные функции в работе генетического аппарата, относятся, в частности: магний, цинк, марганец, кальций и др.

Так, при репликации ДНК для работы ДНК-полимеразы кроме матричной ДНК и дезоксинуклеотидтрифосфата необходимы ионы магния. Кроме магния ДНК-полимераза содержит еще и два иона цинка.

Копирование кода ДНК в форме нуклеотида мРНК осуществляется с помощью фермента РНК-полимеразы, который нуждается в ДНК в качестве матрицы и ионов магния, марганца и кальция, которые проявляют при этом наибольшую активность.

От наличия ионов металлов также сильно зависит и процесс трансляции, заключающийся в распознавании молекул тРНК (специфичной для каждой аминокислоты) и кодонов мРНК.

Важно также отметить и то обстоятельство, что ионы металлов связаны со способностью взаимодействовать со многими электродонорными центрами нуклеиновых кислот: фосфатными группами, основаниями и гидроксильными группами рибозы. В работе [5] показано, что ионы металлов имеют различное сродство к этим центрам и что присоединение макромолекул к таким центрам в полинуклеотидах вызывает лигандные реакции, нарушая тем самым структуру макромолекул.

Таким образом, из вышесказанного следует, какую огромную роль играют ионы металлов в работе генетического аппарата нуклеиновых кислот. Нельзя не обратить внимание и на тот факт, что в работе ДНК и РНК принимает участие огромное количество различных металлов, каждый из которых выполняет строго определенную специфическую функцию. В этом случае замена хотя бы одного металла на другой или изменение его концентрации или нарушение его нормальной работы путем воздействия на него каким-либо внешним фактором может привести к ошибочному соединению оснований нуклеотидов, а это в свою очередь приведет к созданию источника ошибок в распространении генетической инфекции.

Однако, как было показано в наших работах, что для выполнения ионом металла важнейших функций в ходе биохимических реакций необходимо сохранение стабилизации его электронной оболочки от возмущающего действия света, в противном случае это приведет к нежелательным последствиям, связанным с конформационными изменениями активных центров ферментов и молекулы в целом [6].

В этой связи имеется уникальная возможность в процессе репликации ВИЧ повлиять на его инфекционность электромагнитным полем, в частности светом, путем воздействия его на металлы, содержащиеся в молекулах ДНК и РНК, и на металлы, находящиеся в ферменте обратная транскриптаза. В этом случае, во-первых, будет нарушен один из важнейших жизненных циклов ВИЧ, а именно: процесс синтеза ДНК на вирусной РНК с помощью обратной транскриптазы, а во-вторых - будет нарушена нормальная работа всех биологических процессов, зависимых от функционирования молекул ДНК и РНК, что приведет к образованию дефектных генов или к образованию дефектных белков, необходимых для сборки новых вирионов.

Собственно, сама идея образования дефектных генов не нова. Еще в 1985 г. в работе [7] было показано, что появление в ретровирусе хотя бы одного дефектного гена (кодирующего, например, протеазу) автоматически приводит к образованию дефектных вирионов, неспособных заражать здоровые клетки. Однако используемые для этих целей ингибиторы протеаз не нашли широкого применения ввиду их существенных недостатков, о которых говорилось выше.

Выполненные нами многочисленные эксперименты in vitro показали [8], что ВИЧ можно инактивировать путем облучения его светом с длиной волны, соответствующей электронным переходам магния. Напомним, что геном ВИЧ РНК содержит пять ионов магния.

Исследования in vitro явились необходимым шагом для обоснования возможности проведения клинических испытаний предлагаемого способа для лечения ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом.

Уже первые исследования in vivo показали, что для эффективного лечения ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом недостаточно облучать пациентов светом только на линиях магния.

Наибольший эффект был получен тогда, когда пациентов облучали светом на длинах волн, соответствующих электронным переходам металлов, ответственных за процесс передачи генетической информации (репликации, транскрипция, трансляция), а также за процессы, связанные со стабилизацией и дестабилизацией упорядоченной структуры нуклеиновых кислот, за раскручивание и скручивание молекулы ДНК и др. К таким металлам относятся: магний, цинк, марганец, кальций.

Таким образом, сущность предлагаемого способа заключается в том, что ВИЧ-инфицированным и больным СПИДом проводят чрескожное облучение импульсным светом на проекцию лимфатических узлов и/или костного мозга одновременно группой длин волн: 516.7, 517.2, 518.2 нм, 636.2 нм и группой длин волн 874.0; 732.6; 403.0 нм и/или группой длин волн 396.8; 393.3 нм частотой следования импульсов 1-10 Гц, мощностью облучения в пределах от 50 до 1000 Вт, временем облучения 5-30 мин, при этом чрескожное облучение импульсным светом проводят на проекцию лимфатических узлов, выбирая их из: шейных и/или подчелюстных и/или подмышечных и/или паховых.

Испытания заявляемого способа осуществлялись в институте вирусологии им. Д.И.Ивановского и в Минской городской клинической инфекционной больнице. Для этой цели нами была составлена программа клинических испытаний, утвержденная заместителем министра здравоохранения республики Беларусь.

Целью клинических испытаний явилось: оценка эффективности лечения ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом и изучение безопасности заявляемого способа на человеке.

Решались следующие задачи:

1. Исследовать переносимость и безопасность у человека и определение терапевтической эффективности монохроматического излучения у ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом.

2. Отработать терапевтические схемы с применением прибора монохроматического света.

3. Исследовать и установить экспозицию облучения, выявить наиболее характерные точки (места) на теле больного, которые необходимо было облучать, а также найти наиболее информативные длины волн, на которых осуществлялось облучение.

4. Изучить динамику снижения вирусной нагрузки и повышения уровня CD-4 лимфоцитов у ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом.

Был составлен также протокол клинико-лабораторных испытаний, в котором были отражены сведения о каждом больном в отдельности, анализы крови (общий и биохимический) и мочи. Анализы крови и мочи оценивались до начала исследования, а также через 2, 4 недели и через 3, 6, 12 и 18 месяцев после воздействия света на организм. В течение курса воздействия проводился контроль иммунного статуса пациента.

Все клинические испытания нами осуществлялись с помощью газоразрядных ламп высокого давления, работающих на строго определенных длинах волн. Доза облучения больного определяется мощностью лампы и расстоянием от больного до источника облучения. Мощность лампы всегда известна, она определяется изготовителем. Расстояние от больного до источника излучения подбирается экспериментально согласно закону обратных квадратов, который гласит, что интенсивность света, излучаемого источником, изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от источника.

Определение времени облучения и выбор мощности лампы определяется поставленной задачей и выбирается таким образом, чтобы не нанести вред больному. В нашем случае время облучения составляло 5-30 мин, а мощность находилась в пределах от 50 до 1000 Вт. Количество процедур определяется лечащим врачом согласно динамике лечения.

Заявленный способ описывается следующим примерами конкретной реализации.

В частности, было обследовано десять больных. Все они состоят на учете в Минской государственной клинической инфекционной больнице. Возраст от 21 года до 25 лет. У всех больных сопутствующие заболевание гепатит С. Предполагаемый срок инфицирования 1999-2001 г. Клиническое проявление заболевания по классификации В.И.Покровского соответствует стадии II В персистирующая генерализованная лимфаденопатия. Результаты обследования приведены в табл.1.

После первого этапа исследований была обнаружена эффективность предлагаемого метода. Подтверждением этому является существенное улучшение объективных показателей течения ВИЧ-инфекции практически у всех обследуемых пациентов табл.1. У них наблюдалось снижение вирусной нагрузки и увеличение количества CD-4 клеток после воздействия монохроматического облучения при разных экспозициях.

Важно также отметить, что применяемые схемы воздействия источником монохроматического света не оказывали каких-либо побочных эффектов на формулу крови и биохимические показатели.

Таким образом, как показали наши исследования, применение схемы терапевтического воздействия источниками монохроматического света привело к значительному улучшению объективных лабораторных показателей течения ВИЧ-инфекции: снижению вирусной нагрузки и повышению количества клеток CD-4-лимфоцитов, не вызывая при этом каких-либо побочных токсических эффектов.

Был выполнен сравнительный анализ эффективности лечения в случае облучения больного лампами, содержащими различные металлы. Для этой цели было подобрано пять ВИЧ-инфицированных, которые облучались в течение десяти минут комбинированным светом, а именно: к свету, излучаемому магниевой лампой, добавляется свет от ламп, содержащих марганец и цинк.

Результаты исследований приведены в табл.2. Из таблицы видно, что облучение пациентов комбинированным светом существенно снижает вирусную нагрузку. Причем это снижение зависит от металла, находящегося в лампе.

Следует заметить, что в случае облучения пациентов лампами, содержащими другие металлы, а соответственно и другими длинами волн, никакого эффект - лечения не наблюдалось. Таким образом, для лечения ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом необходимо применять лампы на строго определенных длинах волн, соответствующих электронным переходам тех металлов, которые указаны выше.

Логичным выводом наших исследований является то, что предлагаемый способ может являться, конечно при дальнейшем условии его разработки, альтернативным способом лечения ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом, что, возможно, позволит пациентам сэкономить большие денежные средства для закупки дорогостоящих препаратов специфической терапии ВИЧ-инфекции.

Естественно, это не касается лиц, которые регулярно принимают наркотики и алкоголь, ведут распутный образ жизни. С этой проблемой мы также столкнулись в процессе клинических испытаний. Было замечено, что у пациентов, не принимающих наркотики и алкоголь, объективные лабораторные показатели течения ВИЧ-инфекции постоянно увеличивались, чего нельзя сказать о пациентах, которые не воздерживались от приема наркотиков и алкоголя. В этой группе больных не наблюдалась четкой зависимости биохимических показателей ни в сторону улучшения, ни в сторону ухудшения, хотя общая тенденция улучшения у них также наблюдалась.

Немаловажным является тот факт, что в предлагаемом способе облучение используется для чрескожного воздействия, и при этом не происходит нарушения кожных покровов и полностью исключаются травмирование организма и возможность внесения в организм дополнительных инфекций.

Кроме того, проведенные клинические исследования показали, что такое воздействие является эффективным и результативным. Оно приводит к эффективной нормализации (модуляции) состава крови, улучшению общего состояния пациентов, сохранению их жизни и повышению качества их жизни за счет ликвидации некоторых из СПИД-ассоциированных заболеваний.

Для уточнения характера длительности результатов лечения были проведены клинические испытания предлагаемого способа. Испытания проводились в г.Светлогорске (Беларусь) в инфекционном отделении городской больницы. Главная задача клинических испытаний заключалась в получении экспериментальных данных, после анализа которых можно было сделать заключение о пригодности предлагаемого способа для лечения больных ВИЧ/СПИД.

В клинических исследованиях принял участие 21 человек. Стадии ВИЧ-инфекции согласно классификации В.И.Покровского составляли от II А до III Б. Уровень СД-4 лимфоцитов до начала исследований находился в пределах от 0,03 до 0,55·10⁹/л. Концентрация РНК ВИЧ в крови составляла от 3000 до 80000 копий/мл, а у некоторых больных даже больше. У многих пациентов в качестве сопутствующего заболевания был гепатит "С".

Сама процедура клинических испытаний состояла из таких же приемов, как и в Минске. До начала каждого сеанса больные сдавали кровь для оценки иммунного статуса и вирусной нагрузки, уровень которых оценивался в специальной лаборатории. Это позволило нам до начала клинических исследований располагать полной априорной информацией о степени заболеваемости каждого пациента. Причем процедура отбора крови и оценка по ней показателей, характеризующих степень заболеваемости ВИЧ-инфицированных, повторялась перед каждым сеансом.

После отбора крови и получения количественных показателей течения ВИЧ-инфекции в заранее назначенный день производилось облучение пациентов. Перед началом сеанса с каждым больным велась беседа, где было подробно рассказано о физической сути метода и возможных побочных явлениях. Заканчивалась беседа подписанием больным соглашением его на участие в клинических испытаниях. Подписанное соглашение оставляло право больному в любое время приостановить его участие в клинических испытаниях без объявления на то причин.

После выполнения всех этих формальных процедур производился сеанс. Для этого больной раздевался, закрывал глаза специальной темной повязкой и ложился на топчан. Время одного сеанса в данной серии испытаний составляло 10-15 мин.

Заметим, что по крови, которую сдавали пациенты перед началом каждого сеанса, оценивались не только количественные показатели течения ВИЧ-инфекции, но и все основные биохимические показатели крови: гемоглобин, ЭР, ЦП, Тромбоциты, Лейкоциты, СОЭ, общий билирубин, АЛТ, ACT, Тимол, Холестерин, мочевина, общий белок, глюкоза.

Такая процедура была необходима для контроля безопасности применения монохроматического излучения на здоровье человека.

Результаты лечения отражены в таблице 3. Из этой таблицы следует, что наблюдается постепенное, монотонное улучшение объективных показателей течения ВИЧ-инфекции, а именно: снижение вирусной нагрузки и увеличение клеток СД-4.

Важно также отметить, что применяемые схемы воздействия источником монохроматического света не оказывали каких-либо побочных эффектов на формулу крови и биохимические показатели.

Таким образом, как показали наши исследования, применение схемы терапевтического воздействия источниками монохроматического света привело к значительному улучшению объективных лабораторных показателей течения ВИЧ-инфекции: снижению вирусной нагрузки и повышению количества клеток CD-4-лимфоцитов, не вызывая при этом каких-либо побочных токсических эффектов.

Следует также заметить, что до начала наших исследований у шестерых больных (№5, 7, 8, 9, 17 и 19) ВИЧ-инфицированных количество клеток CD-4 было ниже 200 в 1 мкл. Такое количество CD-4 является порогом, после которого необходимо назначать противоретровирусную терапию со всеми вытекающими отсюда проблемами. Однако после обработки этих пациентов монохроматическим светом у всех у них количество CD-4 клеток увеличилось до такого уровня, что отпала необходимость в проведении им противоретровирусной терапии.

Таким образом, исследования показали, что положительные результаты лечения сохраняются у пациентов после его окончания достаточно длительное время - от 6 до 12 месяцев.

ЛИТЕРАТУРА

1. Покровский В.В., Ермак Т.Н., Беляева В.В., Юрин О.Г. ВИЧ-инфекция (клиника, диагностика и лечение). М.: Изд. дом "ГЭОТАР-МЕД", 2003 г.

2. Кожемякин Л.А., И.Г.Бондаренко, А.А.Тяптин "СПИД: Синдром приобретенного иммунодефицита". - Л.: Знание, 1990. - 112 с.

3. Мархоцкий Я.Л. Профилактика ВИЧ-инфекции. Минск, "Вышэйшая школа", 2003 г.

4. Овсянников В.А. и др. Лазерный способ лечения СПИДа, Патент RU 2142828, 1999 г.

5. Эйгорн Г. Неорганическая биохимия, т.2 М.: Мир, 1978 г.

6. Кондратьев К.Я., Федченко П.П. Тонкая структура спектра солнца и ее роль в эволюции биосферы. С.-П.: ПРОПО. 1992 г.

7. Crawford S., Goff S.P. A deletion mutation in the 5 part of the pol gene of Molony murine leukemia virus blocks proteolitic processing of the gag poliproteins. J.Virol. Vol.3, 1985 y.

8. Федченко П.П., Чижик A.C., Куликов A.A., Федченко К.П. Способ воздействия на вирус СПИДа. Патент RU 2245178, 2005 г.

Таблица 1
Вирусная нагрузка и количество СД-4 клеток до и после облучения пациентов монохроматическим светом. №
п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Вирусная нагрузка до облуч. 19324 26721 1653584 377434 10853 5055 15686 38022 151749 30662 после облуч. 1458 4324 1353134 103878 16452 2576 13980 10957 87814 27911 СД-4 абс. до облуч. 422 190 166 137 210 403 398 147 181 192 после облуч. 1220 1002 600 607 689 626 608 699 435 598

Таблица 2
Результаты облучения больных лампами, содержащими различные металлы №
п/п вирусная нагрузка до облуч. после облучения Mg Mg+Cu Mg+Mn Mg+Co Mg+Ca Mg+Zn 1 133348 133348 130020 127800 119321 96108 90810 2 301662 301114 271602 231621 200632 115714 111824 3 132387 131902 124888 116057 114623 98787 81121 4 442432 431104 411209 372214 343129 291700 211435 5 87447 20170 18230 16217 14115 11287 10892

Таблица 3
Результаты лечения больных с ВИЧ-инфекцией № п/п год рождения год заражения число сеансов до начала лечения через 6 месяцев через 12 месяцев РНК СД 4 СД 8 СД 4 СД 8 РНК СД 4 СД 8 СД 4 СД 8 РНК СД 4 СД 8 СД 4 СД 8 1 1977 2000 4 13800 480 1189 0,4 0 525 813 0,65 0 764 906 0,84 2 1983 2000 2 21760 485 940 0,51 41300 611 870 0,7 3000 1214 910 1,33 3 1975 1998 8 44803 516 672 0,76 16026 878 806 1,09 19000 802 714 1,12 4 1978 1999 4 56831 378 1224 0,31 52114 405 604 0,67 26800 706 813 0,89 5 1974 1996 3 75621 192 2158 0,09 40120 210 1787 0,11 64200 270 2162 0,12 6 1980 1999 3 42800 269 713 0,38 28041 404 713 0,57 51400 478 1123 0,43 7 1972 1997 3 69122 210 1979 0,11 32414 490 1103 0,44 27310 822 810 1,01 8 1969 1995 4 72171 107 2077 0,05 48110 452 645 0,7 54670 384 604 0.64 9 1967 1996 2 59842 217 1802 0,12 39110 267 810 0,33 72411 435 2216 0,2 10 1979 2000 10 31010 306 904 0,39 3000 902 685 1,32 0 1241 808 1,53 11 1981 2001 6 26160 354 802 0,44 0 794 611 1,3 0 624 702 0,89 12 1978 1999 10 46134 302 606 0,5 0 530 527 1 8000 816 630 1,3 13 1971 1995 4 78231 206 932 0,22 37611 540 900 0,6 26700 445 1013 0,44 14 1980 1999 4 36805 231 751 0,36 20900 510 621 0,82 7100 621 740 0,84 15 1981 2001 3 44414 639 1006 0,64 7030 560 904 0,62 0 896 832 1,1 16 1977 2000 5 39701 584 802 0,73 0 734 580 1,26 0 1100 752 1,46 17 1975 1997 8 52161 195 835 0,2 21371 628 607 1,03 10640 935 613 1,52 18 1981 1998 6 42160 552 604 0,91 16000 870 789 1,1 3006 680 575 1,18 19 1972 1997 6 56610 206 2035 0,1 51116 195 1610 0,12 38110 587 910 0,65 20 1980 2002 2 12060 575 780 0,74 0 668 651 1 15161 710 608 1,16 21 1979 2003 4 17104 495 603 0,82 37510 532 665 0,8 0 638 595 1,07

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом. Проводят чрескожное облучение импульсным светом на проекцию лимфатических узлов и/или костного мозга одновременно группой длин волн: 516.7, 517.2, 518.2, 636.2 и группой длин волн 874.0; 732.6; 403.0 нм и/или группой длин волн 396.8; 393.3 нм. Частота следования импульсов 1-10 Гц, мощность облучения в пределах от 50 до 1000 Вт. Способ обеспечивает снижение вирусной нагрузки и повышение количества клеток CD-4-лимфоцитов, не вызывая побочных токсических эффектов. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

1. Способ воздействия на ВИЧ-инфицированных и больных СПИДом физическим фактором, отличающийся тем, что проводят чрескожное облучение импульсным светом на проекцию лимфатических узлов и/или костного мозга одновременно группой длин волн 516.7; 517.2; 518.2; 636.2 и группой длин волн 874.0; 732.6; 403.0 нм и/или группой длин волн 396.8; 393.3 нм частотой следования импульсов 1-10 Гц, мощностью облучения в пределах от 50 до 1000 Вт.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение светом проводят в течение 5-30 мин.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что чрескожное облучение импульсным светом проводят на проекцию лимфатических узлов, выбирая их из шейных, и/или подчелюстных, и/или подмышечных, и/или паховых.