Том 58, № 1S (2013)

В работе представлены новые и усовершенствованы некоторые ранее введённые картографические знаки арбовирусов, таксономическое положение которых было уточнено в последнее время в связи с внедрением в лабораторную практику полногеномного секвенирования и метагеномного анализа.

В настоящем обзоре в историческом аспекте представлены результаты исследований сотрудников НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского, посвящённых эволюции вирусов гриппа человека, мониторингу их циркуляции, разработке методов исследований и научно-обоснованному подходу к применению средств специфической профилактики и лечения гриппозной инфекции. Основоположником многих проводимых и в настоящее время исследований был В.М. Жданов, 100-летие со дня рождения которого отмечают в 2014 г.. Ряд приоритетных разработок НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского получил международное признание. На Институт возложены функции Центра экологии и эпидемиологии гриппа (ЦЭЭГ), а также Национального центра по гриппу, сотрудничающего с ВОЗ.

В 1990 г. была посмертно опубликована уникальная монография академика АМН СССР В.М. Жданова «Эволюция вирусов». Фактически, монография представляет собой уникальную попытку анализа и систематизации представителей царства Вирусов (Virae) в соответствии с их происхождением и эволюцией. Конец 1980-х гг. стал переломным в развитии вирусологии и предшествовал старту программы «Геном человека». До понимания роли эндогенных ретровирусов в геноме животных и человека оставалось не так и много времени. Но В.М. Жданов успел внести существенный вклад и в этот раздел фундаментальной вирусологии. Поэтому данная статья, посвящённая памяти В.М. Жданова, является попыткой связать во времени удивительную атмосферу 1970-1980 гг. в отечественной молекулярной биологии и вирусологии с уникальными открытиями в области изучения судьбы, эволюции и внутригеномной функционализации вирусных геномов и их элементов в геноме животных и человека. Активное развитие исследований по эндогенным ретровирусам (ЭРВ) относится к 1960-1970 гг. В эти годы были идентифицированы три типа ЭРВ: вирус лейкоза птиц, вирус лейкемии мышей и вирус молочной железы мышей. ЭРВ приматов и человека представлены полноценными копиями интегрированных вирусных геномов, псевдогенами и мобильными генетическими элементами различных семейств: LTR/ERV, LINE, SINE/Alu, SINE/MIR, LTR/ERV. Транскрипты последовательностей ЭРВ идентифицированы в микроРНК и некодирующих РНК транскриптома. Понимание функций эндогенных ретровирусов позволило до определенной степени объяснить главный парадокс генома человека: несоответствие между объёмом информации в геноме и многократном превышении объёма генетической информации в транскриптоме. Мобильные генетические элементы вирусного происхождения оказались вовлеченными в активное «редактирование» (ремоделирование) так называемой некодирующей части транскриптома. Отечественные исследования в этой области намного опередили время. Однако, в тот период молекулярная вирусология и исследования генома эукариот ещё не привели к объединению представлений о происхождении вирусов и их роли в эволюции и строении генома человека.

В работе суммированы результаты лаборатории о механизмах и последствиях взаимодействия герпесвирусов с мужскими половыми клетками. Во фракции сперматозоидов, полученной из клинических образцов эякулята, обнаружены ДНК герпесвирусов, белки и инфекционно активные вирус простого герпеса (ВПГ) и цитомегаловирус (ЦМВ). Выявлена корреляция между присутствием ВПГ в эякуляте и бесплодием в браке, невынашиванием беременности и нарушением ранних стадий эмбрионального развития. Проведен анализ взаимодействия герпесвирусов с мужскими гаметами. При заражении сперматозоидов ВПГ и ЦМВ in vitro обнаружено связывание вирусов преимущественно с головкой гаметы. Для изучения влияния герпесвирусов на сперматогенез разработаны следующие модели: 1. внутрибрюшинное заражение неполовозрелых мышей; 2. инфицирование половозрелых мышей через rete testis; 3. органная культура яичка человека. Проведенные исследования позволили: 1. установить пути проникновения вируса в мужские гонады; 2. выявить чувствительность сперматогониев, сперматоцитов и сперматид к ВПГ и ЦМВ; 3. доказать гаметотоксический эффект и необратимую потерю фертильности под действием герпесвирусов; 4. разработать экспериментальный метод восстановления сперматогенеза путём трансплантации тестикулярных клеток неонатальных мышей в семенники взрослых животных. Полученные результаты указывают на целесообразность обследования доноров спермы, а также мужчин, состоящих в бесплодном браке, на наличие герпесвирусов в эякуляте, а также разработки новых методов лечения бесплодия на основе специфической противовирусной терапии и современных клеточных технологий.

История изучения влияния антисмысловых полинуклеотидов на функции генов насчитывает более 30 лет. Открытие в конце 1990-х гг. явления интерференции РНК дало новый толчок для исследований в области антисмысловых технологий. На сегодняшний день доказано, что РНК-интерференция представляет собой один из основных механизмов регуляции генной активности у эукариот, в том числе и у млекопитающих. В научной литературе приводятся данные, прямо или косвенно подтверждающие участие интерференции РНК в противовирусном иммунитете у млекопитающих. Сегодня на разных стадиях разработки находятся десятки препаратов на основе малых интерферирующих РНК (миРНК) для лечения заболеваний соматической и инфекционной природы. Внедрение препаратов на основе миРНК в клиническую практику ограничивается рядом факторов, включая неспецифическое влияние миРНК на другие гены, а также недостаточную эффективность и безопасность средств доставки миРНК в клетки-мишени. До клинических испытаний дошел 21 лекарственный препарат на основе миРНК для лечения 14 различных заболеваний, в том числе 4 заболеваний вирусной этиологии. Из числа препаратов, использующих механизмы интерференции РНК, ни один пока не разрешен к применению. После завершения клинических испытаний и публикации их результатов станет возможным более объективно оценить перспективность этого направления разработок.