Кіріспе

Вирустың түрі
Вирустың түрі Гепатит С вирусы (ГСВ) – Flaviviridae тұқымдасына жататын кішкентай (55–65 нм өлшемімен), қаптамалы, оң бағытты бір тізбекті РНК вирусы. Гепатит С вирусы гепатит С және кейбір қатерлі ісіктердің, мысалы, бауыр қатерлі ісігінің (гепатоклеткалық карцинома, қысқартылған ХКК) және лимфомалардың себебі болып табылады.

Таксономия

Гепатит С вирусы Hepacivirus туысына жатады, ал ол Flaviviridae тұқымдастығының құрамына кіреді. 2011 жылға дейін ол осы туыстың жалғыз өкілі саналды. Бірақ, иттің гепацивирусы деп аталатын осы туыстың бір өкілі иттің арасында табылған. Сондай-ақ, осы туыста жылқыларды инфекциялайтын кемінде бір вирус бар. Жарғанаттар мен кеміргіштерде осы туыстағы бірнеше қосымша вирустар сипатталған.

Құрылымы

Гепатит С вирусының бөлшегі 55-65 нм диаметріндегі липид мембраналық қабықшадан тұрады. Екі вирустық қабықша гликопротеині, E1 және E2, липид қабықшаға ендірілген. Олар вирус клеткаға жабысуына және енуіне қатысады. HVR1 E2 вирусты иммундық жүйеден қорғауға көмектеседі. Ол CD81-дің вирус рецепторына жабысуына кедері келтіреді.

Геном

Гепатит С вирусының оң мағыналы, бір тізбекті РНК геномы бар. Геном бір ғана ашық оқу фреймінен тұрады, оның ұзындығы 9600 нуклеотидтік негізді құрайды. Бұл бір ашық оқу фреймі бір ақуыз өнімін жасау үшін аударылады, содан кейін ол кішірек, белсенді ақуыздарды өндіру үшін одан әрі өңделеді. Сондықтан, Еуропалық биоинформатика институты сияқты қолжетімді деректер базаларында вирустың протеомы тек 2 ақуыздан тұрады. РНК-ның 5' және 3' ұштарында ақуыздарға аударылмаған, бірақ вирустық РНК-ның трансляциясы мен репликациясы үшін маңызды аудармалмаған аймақтар (UTR) орналасқан. 5′ UTR рибосомаға байланысу орны немесе ішкі рибосомалық кіру орнына (IRES) ие, ол шамамен 3000 аминқышқылынан тұратын өте ұзын белоктың аудармасын бастайды. HCV IRES-тің негізгі доменінде болжамды псевдотүйіннің ішінде интеграцияланған төрт спиральді Холлидей түйіні бар. Бұл негізгі доменнің конформациясы 40S рибосомалық кішібөлімшесінде орналасу үшін ашық оқу фреймінің бағытын шектейді. Үлкен пре-белок кейін жасушалық және вирустық протеазалармен 10 кішірек ақуызға бөлінеді, бұл вирустың иесінің жасушасында көбейюіне немесе жетілген вирустық бөлшектерге жиналуына мүмкіндік береді. Гепатит С вирусының құрылымдық ақуыздарына ядролық ақуыз, E1 және E2 жатады; құрылымдық емес ақуыздарына NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A және NS5B жатады.

Молекулалық биология

Бұл вирустың ақуыздары геном бойымен келесі ретпен орналасады: N-терминалды ядролық қабықша (E1)–E2–p7 құрылымдық емес ақуыз 2 (NS2)–NS3–NS4A–NS4B–NS5A–NS5B–C-терминалы. Пісіп жеткен құрылымдық емес ақуыздардың (NS2-ден NS5B-ға дейін) пайда болуы вирустық протеиназалардың активтілігіне байланысты. NS2/NS3 қосылысы NS2 және NS3-тің N-ұшында кодталған металға тәуелді автокатализдік протеиназамен кесіледі. Осы жерден кейінгі кесілулерді серин протеазасы катализдейді, ол да NS3-тің N-терминалды аймағында орналасқан. Ядролық ақуызда 191 аминқышқылы бар және гидрофобтылығына қарай үш доменге бөлінеді: 1-домен (1–117 қалдықтар) негізінен екі қысқа гидрофобтық аймақтары бар негізгі қалдықтарды қамтиды; 2-домен (118–174 қалдықтар) аз негізді және гидрофобты, оның C-ұшы p21-дің соңында; 3-домен (175–191 қалдықтар) жоғары гидрофобты және E1 қабықша ақуызының сигналдық тізбегі ретінде әрекет етеді. Екі қабықша ақуызы (E1 және E2) жоғары гликозильденген және жасушаға енуде маңызды. E1 – фюзогендік суббөлім ретінде, ал E2 – рецепторға байланысатын ақуыз ретінде қызмет етеді. E1-де 4–5 N-байланысты гликан бар, ал E2-де 11 N-гликозильдеу орны бар. NS1 (p7) ақуызы вирустың геномдық көбеюі үшін қажет емес, бірақ вирус морфогенезінде маңызды рөл атқарады. Бұл ақуыз – эндоплазмалық торда орналасқан 63 аминқышқылы бар мембраналық ақуыз. p7-нің кесілуіне эндоплазмалық тордың сигналдық пептидазалары араласады. p7-нің екі трансмембраналық домені цитоплазмалық циклмен байланысқан және эндоплазмалық тордың люменіне бағытталған. NS2 ақуызы – 21–23 килодальтондық (kDa) протеаз активтілігі бар трансмембраналық ақуыз. NS3 – 67 kDa ақуыз, оның N-ұшы серин протеаза активтілігіне ие, ал C-ұшы NTPаза/геликаза активтілігіне ие. Ол эндоплазмалық торда орналасқан және протеиназаның кофакторы ретінде әрекет ететін NS4A – 54 аминқышқылы мембраналық ақуызбен гетеродимерлік кешен құрайды. NS4A – 54 аминқышқылы мембраналық ақуыз, протеиназаның кофакторы ретінде әрекет етеді. NS4B – кішкентай (27 kDa) гидрофобты интегралды мембраналық ақуыз, оның төрт трансмембраналық домені бар. Ол эндоплазмалық торда орналасқан және басқа вирус ақуыздарын тартуда маңызды рөл атқарады. Ол эндоплазмалық тордың морфологиялық өзгерісін тудырып, мембраналық желі деп аталатын құрылымды қалыптастырады. NS5A – гидрофильді фосфопротеин, ол вирус көбеюінде, жасушалық сигналдық жолдарды модуляциялауда және интерферонға жауап беруде маңызды рөл атқарады. Ол эндоплазмалық торға бекітілген адам VAP ақуыздарына байланысатыны белгілі. NS5B ақуызы (65 kDa) – вирус РНК-ға тәуелді РНК полимераза. NS5B вирус оң сезімді РНК-сын үлгі ретінде пайдалану арқылы HCV вирус РНК-сын көбейтудің негізгі функциясын атқарады және РНК көбеюі кезінде рибонуклеозид трифосфаттарының (rNTP) полимерленуін катализдейді. NS5B полимеразаның бірнеше кристалдық құрылымдары бірнеше кристалдық формада бірдей консенсус BK (HCV BK, генотип 1) тізбегіне сүйене отырып анықталды. Құрылымды саусақтары, алақаны және бармағы бар оң қол пішінімен бейнелеуге болады. NS5B-ге тән, қоршалған активті орын ақуыздың алақаны құрылымында орналасқан. NS5B генотипі 1b штаммы J4 (HC J4) құрылымы бойынша соңғы зерттеулер нуклеотид байланысуын бақылауға және de novo РНК синтезін бастауға мүмкіндік беретін активті орынның бар екенін көрсетеді. De novo РНК көбеюін бастау үшін қажетті праймерлерді қосады. Қазіргі зерттеулер вирус РНК-ның одан әрі көбеюін болдырмау үшін оның функционалдығын өзгерту үшін осы активті орынға құрылымдарды байлауға тырысады. Тағы бір 11-ші ақуыз сипатталған. Бұл ақуыз капсид генінде +1 фрейм-ауытқу арқылы кодталады. Ол антигенді болып көрінеді, бірақ оның функциясы белгісіз.

Көшіру

ВГВ репликациясы бірнеше қадамды қамтиды. Вирус негізінен бауырдың гепатоциттерінде көбейеді, онда күн сайын әрбір жұқтырған жасуша шамамен елу вирион (вирус бөлшектері) шығарады, олардың жалпы саны бір триллионға жетеді. Вирус сонымен қатар шеткі қанның мононуклеарлық жасушаларында да көбейе алады, бұл хроникалық инфекциялы ВГВ-мен ауыратын науқастарда иммунологиялық бұзылулардың жоғары деңгейін түсіндіреді. Бауырда ВГВ бөлшектері қан ағысымен бауыр синусоидтарына жеткізіледі. Бұл синусоидтар гепатоцит жасушаларының жанында орналасқан. Қонақ жасушаларға ену вириондар, әсіресе олардың гликопротеиндері мен жасуша бетіндегі CD81, LDL рецепторы, SR BI, DC SIGN, Claudin 1 және Occludin молекулалары арасындағы күрделі өзара әрекеттесу арқылы жүзеге асады. ВГВ-нің қаптамасы өте төмен тығыздықты липопротеиндерге (VLDL) және төмен тығыздықты липопротеиндерге (LDL) ұқсас. ВГВ геномдары шамамен 3011 амин қышқылынан тұратын бір ақуызды шығарады. Полибелок вирустық және жасушалық протеазалармен протеолиздік жолмен өңделіп, үш құрылымдық (вирионға байланысты) және жеті құрылымдық емес (НС) белоктар түзіледі. Балама ретінде, Core аймағында кадр ауысуы орын алып, алмасушы оқу кадр ақуызын (ARFP) шығаруы мүмкін. ВГВ екі протеазаны - NS2 цистеин автопротеазасын және NS3 4A серин протеазасын кодтайды. NS ақуыздары вирустың геномын РНК репликациялық кешенге енгізеді, ол цитоплазмалық мембраналардың қайта орналасуымен байланысты. РНҚ репликациясы вирустық РНҚ-ға тәуелді РНҚ полимераза NS5B арқылы жүзеге асады, ол теріс жіптік РНҚ аралық бөлігін шығарады. Теріс жіптегі РНҚ жаңа оң жіптегі вирустық геномдарды өндіру үшін үлгі ретінде қызмет етеді. Жаңа геномдар аударылуы, одан әрі көбейтілуі немесе жаңа вирустық бөлшектерде жиналуы мүмкін. Вирус жасушалық липид мембраналарында көбейеді. Эндоплазмалық тор, әсіресе, "мембраналық желілер" деп аталатын ерекше пішінді мембраналық құрылымдарға айналады. Бұл құрылымдар NS4B вирустық ақуызын ғана экспрессиялау арқылы пайда болуы мүмкін. Негізгі белок липидтік тамшылармен байланысады және олардың орналасуын перинуклеарлық таралу үшін микротубулялар мен динеиндерді пайдаланады. Гепатоциттен босату VLDL секреторлық жолын қамтиды. Тағы бір гипотеза вирус бөлшегі эндоплазмалық тордан тасымалдау үшін қажетті эндосомалық сұрыптау кешені (ESCRT) арқылы бөлінеді деп айтады. Субтиптер генетикалық әртүрлілігіне байланысты квазивиділерге бөлінеді. Генотиптер толық геномдағы нуклеотидтік орындардың 30–35% -ға дейін өзгереді. Бір генотиптің субтиптерінің геномдық құрамының айырмашылығы әдетте 20–25% құрайды. 1a және 1b субтиптері бүкіл әлемде кездеседі және барлық жағдайлардың 60% -ын тудырады.

Клиникалық маңызы

Интерферонге негізделген терапияға жауап беру мүмкіндігін және осындай терапияның қажетті ұзақтығын анықтауда генотип клиникалық маңызға ие. 1 және 4 генотиптер интерферонге негізделген емге басқа генотиптерге (2, 3, 5 және 6) қарағанда нашар жауап береді. 1 және 4 генотиптері үшін стандартты интерферонды терапияның ұзақтығы 48 апта, ал 2 және 3 генотиптері үшін емдеу 24 аптада аяқталады. 1 генотиптің 70% жағдайында, 2 және 3 генотиптердің ~90% жағдайында, 4 генотиптің ~65% жағдайында және 6 генотиптің ~80% жағдайында тұрақты вирусологиялық жауаптар байқалады. Сонымен қатар, африкалық текті адамдар 1 немесе 4 генотиппен жұқтырғанда емге жауап беру ықтималдығы әлдеқайда төмен. Емге жауап бермеудің маңызды бөлігі адам геномның 19-шы хромосомасындағы бір нуклеотидтік полиморфизмге (СНП) байланысты деп есептеледі, ол емнің сәттілігін болжай алады. HCV 1 және 4 генотиптері Батыс және Орталық Африканың біртұтас аймақтарында эндемикалық түрде таралған, және ғасырлар бойы осы генетикалық полиморфизмді тасымалдаған адамдарды жұқтырған. Бұл ғалымдарды 1 және 4 генотиптерінің африкалық текті адамдарда ұзақ сақталуының HCV-нің осы популяциялардың иммуногенетикалық жауаптарына ғасырлар бойы бейімделуінің нәтижесі болуы мүмкін деген тұжырымға келтірді. Бір генотиппен жұқтыру басқаларына қарсы иммунитет бермейді, және екі штамммен бір уақытта жұқтыру мүмкін. Көптеген жағдайларда, бір штамм қысқа мерзім ішінде екіншісінен озып кетеді. Бұл жағдай дәрі-дәрмекке жауап бермейтін штаммдарды емдеуге оңайырақ штаммдармен алмастыру үшін емдеуде пайдалы болуы мүмкін.

Қайта үйлестіру

Бір жасушаны екі вирус жұқтырғанда генетикалық рекомбинация жүзеге асуы мүмкін. Жиі кездеспесе де, С гепатиті вирусының (HCV) рекомбинациясы әртүрлі генотиптер арасында, бір генотиптің ішкі түрлері арасында және тіпті бір ішкі түрдің штаммдары арасында байқалған. Осы таралу жолына байланысты, тәуекел топтарына тамырға есірткі салушылар, қан құйғыштар және кейде гемодиализден өтетін науқастар жатады. HCV жұқтырудың кең таралған ортасы – госпитальдық (нозокомиялық) жұқтыру, клиникада гигиена мен стерилизация ережелері дұрыс сақталмаған жағдайларда. HCV-нің таралуының тарихи мүмкін жолдары ретінде бірқатар мәдени және ритуалдық амалдар қарастырылған, оларға сүндеттеу, жыныс мүшелерін кесу, ритуалдық тыртық салу, дәстүрлі татуировка жасау және акупунктура кіреді.

Эволюция

Бұл вирустың шығу тегін анықтау қиын болды, бірақ 1 және 4 генотиптер ортақ шығу тегіне ие болған сияқты. Байес талдауы негізгі генотиптердің ортақ ата-текті вирустан шамамен 300–400 жыл бұрын бөлініп шыққандығын көрсетті. Кіші генотиптер негізгі генотиптерден 200 жылдай бұрын бөлініп шықты. Барлық қазіргі генотиптер 1b субтипінің 1 генотипінен пайда болғанға ұқсайды. 6 генотипті штаммдарды зерттеу эволюцияның ертерек кезеңін көрсетеді: шамамен 1100–1350 жыл бұрын. Мутация жылдамдығы 1,8 × 10−4 деп есептелді. Эксперименттік зерттеулерде мутация жылдамдығы жылына бір орынға шамамен 2,5–2,9 × 10−3 базалық алмасу болып бағаланды. Бұл генотип басқа генотиптердің ата-тегі болуы мүмкін. 2a және 3a типтерінің пайда болу мерзімі сәйкесінше 1917 және 1943 жылдар деп есептелді. 1a және 1b типтерінің бөліну уақыты 200–300 жылға бағаланды. 1a және 1b генотиптерін зерттеу 1a типінің 1914–1930 жылдары, ал 1b типінің 1911–1944 жылдары пайда болғандығын көрсетті. 1a және 1b типтерінің екеуі де 1940 және 1960 жылдар аралығында тиімді популяция мөлшерінің айтарлықтай өсуін бастан өткерді. 1b субтипі HCV-нің таралуы 1a субтипіне қарағанда кемінде 16 жыл бұрын басталды. Екі тип те дамыған елдерден дамушы елдерге тараған сияқты. Африкадағы генотип 2 штаммдарын олардың шығу елдеріне сәйкес төрт кладқа бөлуге болады: (1) Камерун және Орталық Африка Республикасы, (2) Бенин, Гана және Буркина-Фасо, (3) Гамбия, Гвинея, Гвинея-Бисау және Сенегал, (4) Мадагаскар. Сонымен қатар, Атлант мұхиты арқылы құл саудасы арқылы HCV 2 генотипінің Батыс Африкадан Кариб аймағына тарағанына күшті дәлелдер бар. 3 генотиптің Оңтүстік-Шығыс Азияда пайда болғаны болжанып отыр. Осы елдерден алынған деректер бұл вирустың Оңтүстік-Шығыс Азияда пайда болып, Батыс Еуропадан келген саудагерлер арқылы Батыс Африкаға тарағанын көрсетеді. Кейіннен ол Жапонияға әкелінді, осы ел өзін-өзі оқшаулау саясатын тоқтатқаннан кейін. Бір елге енгеннен кейін оның таралуына көптеген жергілікті факторлар әсер етеді, оның ішінде қан құю, вакцинация бағдарламалары, вена ішіне есірткі енгізу және емдеу схемалары. 1990 жылдары қан өнімдерінде HCV-ны тексеруді енгізуден кейін таралу қарқыны төмендегенін ескере отырып, бұрын қан құю таралудың маңызды жолы болған сияқты. Әртүрлі генотиптердің эволюциялық мерзімін және олардың бүкіл әлемге таралу уақытын анықтау үшін қосымша зерттеулер қажет.

Егу

А және В гепатитінен өзгеше, қазіргі таңда гепатит С инфекциясын болдырмауға арналған вакцина жоқ.

Қазіргі зерттеулер

HCV зерттеуіне HCV-нің тар иелік аумағы кедергі келтірді. Репликонды қолдану сәтті болды, бірақ олар жақында ғана ашылды. HCV, көптеген РНҚ вирустары сияқты, вирустық квазитүрлер түрінде кездеседі, бұл зерттеу үшін бір ғана штаммды немесе рецептор түрін бөліп алуды өте қиын жасайды. Қазіргі зерттеулер вирустық протеаза, РНҚ полимераза және басқа да құрылымдық емес гендердің кішкентай молекулалы тежегіштеріне бағытталған. Екі препарат – Merck компаниясының боцепревирі және Vertex Pharmaceuticals компаниясының телапревирі – NS3 протеазаның тежегіштері болып табылады және олардың қолданылуы 2011 жылдың 13 мамырында және 2011 жылдың 23 мамырында бекітілді. Д витаминінің төмен деңгейі мен емге нашар жауап беру арасындағы мүмкін байланыс туралы хабарланды. In vitro зерттеулер Д витамині вирустық көбеюді азайта алатынын көрсетті. Бұл жұмыс үміт береді, бірақ клиникалық сынақтардың нәтижелері күтілуде. Дегенмен, емдеуге жауапты жақсарту үшін стандартты емдеумен қатар Д витаминін қабылдау маңызды деп ұсынылған. Грейпфрут және басқа да жемістер мен шөптерде кездесетін флавоноид – нарингенин, вирустық РНК немесе белоктың ішкі жасушалық деңгейіне әсер етпей, ішкі жасушалық инфекциялық вирустық бөлшектердің құралуын тоқтатуға қабілетті екені көрсетілді. Софосбувирді созылмалы гепатит С инфекциясына қарсы қолдануға FDA 2013 жылдың 6 желтоқсанында рұқсат берді. Бұл препарат интерферонмен бірге қолданылмай-ақ, HCV инфекциясының кейбір түрлерін емдеуде қауіпсіздігі мен тиімділігін көрсеткен алғашқы препарат. 22 қарашада FDA симепревирді альфа-пегинтерферон және рибавиринмен бірге қолдануға рұқсат берді. Симепревир Жапонияда 1 генотипті созылмалы гепатит С инфекциясын емдеу үшін бекітілген. Сондай-ақ, қазіргі уақытта дәрі-дәрмекке байланысты емес терапия бойынша тәжірибелік зерттеулер жүргізілуде. Мысалы, оксиматрин – Азия континентінде кездесетін тамыр сығындысы, ол жасушалық мәдениеттерде және жануарлар зерттеулерінде HCV-ге қарсы вирустық белсенділікке ие екені хабарланды. Шағын және үміт беруші адамдарға жасалған сынақтар пайдалы нәтижелер көрсетті және ешқандай қауіпті жағынқы әсерлер байқалған жоқ, бірақ олар қорытындыларды жалпылау үшін тым шағын болды.