Диагностика ВИЧ с патентным скандалом и Нобелевской премией. Часть II
В первой части нашей статьи мы подробно рассказали об обнаружении ВИЧ и тех жестких патентных спорах, что последовали за этим событием. В продолжении мы коротко расскажем о современных тест-системах и терапии.
В нашей стране первые заражения ВИЧ начались позже, чем в США и Европе и поначалу не имели такого масштаба, да и информационный вакуум на этот счет не способствовал паническим настроениям граждан. На Западе же в 1985 году ситуация была примерно такая же, как в разгаре нынешней пандемии ковида. Люди верили, что заразиться вирусом можно, просто нажав на кнопку дверного звонка, воспользовавшись сиденьем унитаза или попив из бутылки, из которой пил больной с ВИЧ. Срочно требовались индивидуальные тесты на ВИЧ для людей, причем желательно с меньшим процентом ложноположительных результатов, чтобы избежать угрозы стигматизации, как выражаются специалисты, а говоря попросту, ложноположительный тест на ВИЧ автоматически ставил на человека клеймо неприкасаемого со всеми вытекающими для этого индивидуума последствиями. Отмыться от ложного диагноза было проблематично, а главное, это занимало много времени.
Если не употреблять мудреные биологические термины, то тесты первого поколения искали и находили в пробе крови антигены, то есть белки веществ, которые организм вырабатывал в ответ на присутствие белков вируса. А если точнее, тестировалась та белковая слизь, которая появлялась в крови зараженного ВИЧ в результате пожирания белками-антигенами антител (белков вирусной оболочки). Но чтобы заметить эту слизь, ее должно было накопиться в крови такое количество, которое было доступно для ее детекции лабораторными аналитическими методами (в данном случае иммуноферментным анализом). Иными словами, болезнь должна была зайти довольно далеко.
Тесты первого поколения могли обнаружить инфекцию только через 12 недель после заражения человека ВИЧ. И, будучи откалиброваны таким образом, чтобы свести к минимуму необнаруженную инфекцию (для достижения низкого уровня ложноотрицательных результатов), они давали много ложноположительных результатов. А кроме этого, они не обнаруживали антитела к ВИЧ-2, которая была менее распространена (эта разновидность вируса в основном характерна для африканских стран).
Тесты второго поколения, появившиеся в 1987 году, повысили точность результатов (за счет добавления в тесты рекомбинантных, то есть созданных методами генной инженерии белков). Эти тесты сократили период между заражением ВИЧ и его выявлением с двенадцати недель до шести и позволяли выявлять ВИЧ-2. Тесты третьего поколения, созданные в 1991 году, дали еще более точные результаты и сократили период между возникновением и обнаружением инфекции с шести недель до трех. Также было разработано 27 подтверждающих протоколов и тестов для контроля ложноположительных результатов для всех трех поколений тестов. Протоколы для всех трех поколений предполагали повторное тестирование для подтверждения результатов. В середине 1990-х появились так же тесты на ВИЧ, которые вместо крови могли анализировать мочу и слюну.
Сейчас в ходу тесты на ВИЧ четвертого и пятого поколений. Они обнаруживают и антиген и антитело и сократили интервал между заражением ВИЧ и его обнаружением до 11–14 дней, заметно уменьшив количество ложноположительных результатов. Но суть принципа тестирования осталась прежней — выявлением вируса по белкам (его собственным или вырабатываемым организмом в ответ на вирус).
За прошедшие сорок лет каждая биотехнологическая компания, университетская лаборатория, НИИ, занимавшиеся разработкой тестов на ВИЧ получили десятки, а то и сотни патентов на свои модификации тест-наборов.
Патентных конфликтов больше не было, соревнование между ними шло исключительно на рынке, а не в судах, так как предмета для принципиальных патентных споров не было. Несмотря на меняющиеся поколения тестов принцип их работы по большому счету был один и тот же: обнаружение белков антител (ВИЧ) и белков антител, расправляющихся с этими вирусами. Если не вникать в биохимические детали, то принцип их лабораторного выявления описан в сказке «Репка», только цепочка тянущих репку из пробы биологической жидкости пациента длиннее, и, образно говоря, меняя местами в этой цепочке «бабку» с «внучкой», «внучку» и «Жучкой» и т.д., а также добавляя новые молекулярные персонажи в эту цепочку, разработчики тестов имели по законам комбинаторики бесконечное поле для разработки новых вариантов тестов, не повторяя друг друга.
На сегодня число полученных в мире патентов на тест-системы для диагностики ВИЧ-инфекции измеряется многими сотнями, а возможно, уже и тысячами. В нашей стране авторских свидетельств советского периода и патентов РФ на тестирование ВИЧ больше сотни. В принципе любой описанный в них тест можно производить и применять на практике. Но по данным ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, в реальной жизни у нас в позапрошлом году (более поздних данным пока нет) из тест-систем 4-го поколения, выявляющих одновременно антитела и антигены, чаще всего использовались всего пять диагностических тестов белков с помощью ИФА (иммуноферментный анализа) и ИХЛА (иммунохемилюминесцентного анализа). Такая же ситуация и в других развитых странах, где из множества патентов на тест-системы их производители покупают лицензии на очень незначительную их часть.
Принципиально другим был бы прямой тест на гены ВИЧ, а не опосредованный — на белки вируса, то есть результат экспрессии его генов, и не на белки-антигены, появляющиеся в организме зараженного ВИЧ человека в ответ на белки ВИЧ. Тем более что в середине 1980-х годов у молекулярных биологов появился удобный и надежный инструмент анализа ДНК и РНК — полимеразная цепная реакция, или коротко ПЦР, который позволял амплифицировать, то есть накапливать в биологических пробах интересующие исследователя участки ДНК или РНК в количествах, пригодных для их надежного анализа.
Вокруг ПЦР тоже разразился громкий патентный скандал. Его разработчик химик Кэри Муллис из частной компании Cetus Corporation получил от своего работодателя за это премию в $10 тыс., патент США № 4889818 (с приоритетом от 17 июля 1987 года) и Нобелевскую премию по химии 1993 года «за изобретение метода ПЦР». А компания Cetus Corporation продала этот патент швейцарской транснациональной корпорации Hoffmann-La Roche за $300 млн. Вот тут все и началось. Рынок ПЦР рос, как на дрожжах, этот метод стал одним из основных в молекулярной биологии, появились его новые усовершенствованные варианты, и лицензионная дань в адрес Hoffmann-La Roche не устраивала всех остальных участников рынка биотехнологий, в том числе не менее крупных и богатых, чем Hoffmann-La Roche.
Компания Hoffmann-La Roche попыталась отстоять свою монополию на ПЦР, примерно наказав одного из нарушителей патента Муллиса, выбрав для показательной порки в суде биотехнологическую корпорацию Promega Corporation. Но коса, как говориться, нашла на камень. В ходе судебных разбирательств выяснилось, что еще в 1970- годы, то есть намного раньше Муллиса то же самое сделали по меньшей мере две исследовательские группы: одна Элис Чен из университета Цинциннати, вторая Александра Каледина из Института общей генетики АН СССР. Патентная тяжба длилась долгие пятнадцать лет, но суды всех инстанций твердо держались позиции: патент Муллиса — плагиат, и его следует признать недействительным. Закончилось все в нулевые годы нашего века тихо и во внесудебном порядке, то есть соглашением сторон.
Но все эти судебные разбирательство никак не помешали совершенствованию метода ПЦР и его внедрению во всех прикладных областях молекулярной биологии — от ДНК-дактилоскопии до ПЦР-тестов на ВИЧ. Тем не менее, более продвинутые в научном плане ПЦР-тесты не вытеснили, как поначалу ожидалось, из практики «белковые» тесты. Сегодня их применяют только при необходимости и в дополнение к исследованию наличия антител/антигена.
Например, ПЦР-тестирование делают детям младше 18 месяцев, родившихся от зараженных ВИЧ матерей, так как традиционные белковые тесты у них, как правило, неточны из-за присутствия в организме материнских антител. Также ПЦР-тестирование на РНК ВИЧ используется для определения того, насколько активно вирус ВИЧ размножается у человека, у которого была диагностирована ВИЧ-инфекция. И наконец их используют при сомнительных результатах других тестов. При этом достоверность ПЦР-тестов пока ниже, чем у традиционных тестов.
Причина тут простая. ПЦР-тестирование на порядок дороже традиционного и требует высокой квалификации проводящих их специалистов. А говоря проще, лаборанта ПЦР-тестированию не обучишь, каждое такое тестирование — задача того же уровня, какие решают молекулярные биологи в своих научных лабораториях. В странах третьего мира ПЦР-тестирование вообще пока недоступно, точнее оно доступно только в период гуманитарных кампаний, которые время от времени проводят там десанты ученых из развитых стран. Иными словами, сравнительно дешевый и просто устроенный тест на прямое генетическое обнаружение ВИЧ пока никто не изобрел. Увы.
Не изобрели пока и вакцину. В 2010 году в журнале Nature был опубликован обзор так называемых кандидатных вакцин, которых насчитывалось около дюжины, но не то чтобы перспективной, но даже падающей надежды среди них не обнаружилось. С тех пор ситуация не изменилась, похоже, это дело не ближайшего будущего.
Зато более оптимистическая ситуация в области лекарств от СПИДа, особенно с учетом того, насколько коварен ВИЧ. У вирусов привычных нам инфекций есть некий инстинкт самосохранения, они словно понимают, что, истребив подчистую своих хозяев, они совершат самоубийство. За примером далеко ходить не надо: последние варианты коронавируса нынешней пандемии ковида заметно менее смертельны, чем исходные. Но ретровирусы, к которым относится ВИЧ, начисто лишены «инстинкта самосохранения». Если говорить очень схематически, то, попадая в клетки человека, они создают собственную ДНК-копию, которая встраивается в ДНК человека, и раз заразившись ВИЧ человек дальше сам продуцирует смертельные для себя вирусы.
Первым препаратом против СПИДа был зидовудин, более известный как зидотимидин (AZT), который был синтезирован в 1960-е годы для лечения рака, но после экспериментов на животных отнесен к категории бесперспективных. Однако в 1987 году его рекомендовали в США, а потом в других странах для лечения СПИДа, за неимением лучшего, как говорится. Препарат помогал, но его побочное действие было сродни химиотерапии при онкологических заболеваниях. Был даже короткий всплеск патентных заявок на протоколы лечения СПИДа зидотимидином.
Однако начиная с 1990-х годов появились более эффективные препараты, работающие по иному принципу. Это были ингибиторы вирусных ферментов. Опять-таки очень схематически, они распознавали белки оболочки ВИЧ и тем или иным способом не выпускали его из зараженной клетки, не позволяя ему заразить другие, еще не зараженным им клетки организма человека. Вирус оказывался запертым внутри пораженной им клетки. По сути, это были не противовирусные препараты, которые приводили в исполнение высшую меру наказания в отношении вируса, а сотрудники ФСИН, обеспечивающие его пожизненное заключение внутри пораженной им клетки.
Сама клетка при этом не погибала, но и не заражала соседние. Такой принцип антиретровирусной терапии, правда, требует очень аккуратного соблюдения протокола лечения и применения не одного, а нескольких таких препаратов, потому что вирус рано или поздно мутирует и может вырваться на свободу. Но человек живет с ВИЧ и живет долго и при отсутствии других тяжелых болезней до своей естественной смерти.
Поиски новых препаратов против ВИЧ ведутся очень интенсивно, но главное сейчас другое — появилась надежда кардинально решить проблему ВИЧ «хирургическим путем». В кавычках потому, что речь идет о молекулярной хирургии. Речь идет о так называемой системе CRISPR/Cas9, или, как ее еще называют «молекулярных ножницах», которыми можно вырезать вредные или ненужные участки ДНК или РНК.
В 2018 году появились сообщения, что в Южном научно-технологическом университете Китая доктором Хэ Цзянькуем у двух девочек-близнецов, родившихся в результате ЭКО, на зародышевой стадии в третьей хромосоме с помощью CRISPR/Cas9 был удален ген CCR5, в результате чего они родились вроде бы невосприимчивыми к ВИЧ. Доктор Хэ получил три года тюрьмы и штраф в 3 млн юаней за незаконные эксперименты над людьми. В апреле этого года он вышел на свободу, и чем сейчас занимается, никто не знает.
Но с учетом того, что докторскую диссертацию он защитил в университете Райса в Хьюстоне, а постдоковую стажировку прошел в Стэнфорде, откуда прямиком отправился в Южный научно-технологический университет Китая, где сразу получил лабораторию, где занялся экспериментами по исправлению генома человека, в Америке тоже ведутся подобные работы. Правда, едва ли на людях, там тремя годами лишения свободы за это не отделаться. Возможно, подобные работы с самой благородной целью — победой над СПИДом — пока негласно ведутся специалистами из развитых стран и на территории каких-то стран третьего мира.
Но как бы там ни было, лед, как говорится, тронулся. И вполне возможно, что в недалеком будущем мы станем свидетелями повторения на новом уровне истории с Нобелевской премией Люка Монталье и скандалом вокруг патента на ВИЧ Роберта Галло.
Дарим скидку 4000 рублей при первом обращении на любую услугу onlinepatent.ru
Промокод: LOVEHABR
