ИСТИНА

На сегодняшний день основу анти-ВИЧ терапии составляют ингибиторы вирусных ферментов: обратной транскриптазы, осуществляющей синтез ДНК копии генома вируса (кДНК) на РНК-матрице, интегразы, осуществляющей встраивание вирусной кДНК в геном клетки-хозяина, а также протеазы, нарезающей синтезируемые вирусные полипротеины на функциональные белки. Реже используют ингибиторы слияния и проникновения, которые блокируют взаимодействие вирусных гликопротеинов с рецепторами на поверхности инфицируемой клетки и дальнейшее проникновение вируса в клетку. Комбинированная терапия, предполагающая одновременный прием нескольких ингибиторов, позволяет эффективно контролировать течение ВИЧ-инфекции у пациентов. Введение комбинированной терапии в медицинскую практику позволило ВОЗ перевести ВИЧ-инфекцию из разряда смертельно опасных в группу контролируемых хронических заболеваний. Однако благополучное течение заболевания достигается только при строгом соблюдении режима приема терапии и бесперебойной поставки лекарственных препаратов. К сожалению, длительное применение одной схемы или несоблюдение схемы приводит к появлению штаммов вирусов, устойчивых к действию терапии. Причем, в ряде случаев в популяции ВИЧ-инфицированных пациентов устойчивые штаммы выявляют уже через 12-24 месяца с момента введения препарата в широкое применение. В этой связи, крайне остро стоит проблема разработки новых подходов к ингибированию ВИЧ-1, способных свести к минимуму появление резистентных штаммов. Понятно, однако, что решение этой проблемы невозможно без детального понимания механизмов всех стадий репликации этого вируса и выявления новых мишеней для антиретровирусной терапии. Проект направлен на изучение механизма постинтеграционной репарации повреждений ДНК, возникающих в ходе интеграции генетического материала ВИЧ-1 в геном клеток человека. К этим повреждениям относятся 5-ти нуклеотидные одноцепочечные участки, фланкирующие интегрированную вирусную ДНК, и неспаренные динуклеотиды на ее 5’-концах. Восстановление целостности генома является необходимым условием эффективного завершения ранних этапов репликации ВИЧ-1. Считается, что эта важнейшая стадия жизненного цикла вируса осуществляется клеточными системами репарации, однако ее точный механизм и набор участников, вовлеченных в этот процесс, до сих пор остаются малоизученными, а существующие данные в значительной степени противоречивы. Понимание детального механизма постинтеграционной репарации ВИЧ-1 будет способствовать созданию новых анти-ВИЧ препаратов со сниженным риском развития резистентности. В рамках выполнения текущего проекта будут установлены ключевые участники постинтеграционной репарации ВИЧ-1, а также реконструирован молекулярный путь, обеспечивающий восстановление целостности ДНК, что в будущем позволит разработать альтернативные подходы к подавлению репликации ВИЧ-1.

To date, anti-HIV therapy is based on inhibitors of virus enzymes: reverse transcriptase, which synthesizes DNA copies of the viral genome (cDNA) on the RNA matrix, integrase, which integrates the viral cDNA into the host cell genome, as well as protease, cutting viral polyproteins into functional proteins. Inhibitors of fusion and penetration, which block the interaction of viral glycoproteins with the receptors on the surface of the cell which is being infected and further penetration of the virus into the cell, are used less frequently. Combined therapy, implying simultaneous use of several inhibitors, allows efficiently controlling the development of HIV infection in patients. The introduction of combined therapy into clinical practice allowed WHO to exclude HIV from the group of deathful diseases and include it into the group of controllable chronic diseases. However, the therapy is successful only with strict treatment compliance and uninterrupted drug administration. Unfortunately, the long-term use of one treatment scheme or non-compliance results in virus strains resistant to therapy. Moreover, in certain cases, in a population of patients infected with HIV, resistant strains are detected as early as 12-14 months after the beginning of the extensive use of the medication. Thus, the design of new approaches to HIV-1 inhibition allowing minimizing the emergence of resistant strains is particularly urgent. It is clear, however, that it is impossible to solve this problem without a detailed understanding of the mechanisms of all the replication stages of this virus and detection of new targets for anti-retrovirus therapy. The project is aimed at detecting the detailed mechanism of post-integration repair of DNA damage occurring in the cell’s genome in the process of integration of cDNA of type 1 human immunodeficiency virus (HIV-1) into it. This damage includes 5-nucleotides single-strand fragments flanking the integrated virus DNA and the unmatched dinucleotides at its 5’ end. Genome integrity recovery is one of the necessary conditions of efficient completion of the early stages of HIV-1 replication. This key stage of virus life cycle is considered to be accomplished by cellular systems of repair, however the exact mechanism and the components involved still remain insufficiently studied and the existing data are significantly controversial. The understanding of the exact mechanism of HIV-1 post-integration gap repair will contribute to the design of novel anti-HIV drugs with low resistance development risk.

1. Получение и характеристика трех VSV-G псевдотипированных псевдовирусов, соответствующих: ВИЧ-1 дикого типа, дефектного в постинтеграционной репарации и дефектного в интеграции вирусной ДНК. 2. Определение кинетики активации DNA-PKcs в ответ на ретровирусную интеграцию. 3. Получение данных о возможности участия белков ATM, ATR, PARP-1, являющихся сенсорами разрывов в ДНК и запускающих различные репарационные пути, в постинтеграционной репарации.