Cвойство изменчивости ВИЧ в организме человека

Взгляд на свойство изменчивости ВИЧ на другом уровне, а именно в организме человека, где кроме фактора собственной метастабильности генома ВИЧ действуют еще факторы отбора со стороны макроорганизма, которые естественно более многокомпонентны и сложны, чем факторы отбора «в пробирке», показывает, что эволюция ВИЧ in vivo гораздо более быстрая и глубокая, чем та, которую можно наблюдать при культивировании вируса in vitro.
Если из организма инфицированного человека высевают некий изолят ВИЧ и культивируют его некоторое время in vitro, затем по прошествии этого некоторого времени из организма того же человека вновь высевают изолят ВИЧ, то констатируют факт, что второй изолят генетически существенно отличается от первого. За тот же период времени при культивировании in vitro изменений в геноме первого изолята ВИЧ почти не происходит. То есть in vivo дрейф генов ВИЧ идет со скоростью не ниже 10 в(-3)ст замен/на нуклеотид/в год [Saag M.S. et al., 1988; Meyerhans A. et al., 1989]. Таким образом, условия «в пробирке» далеко не имитируют условия эволюции ВИЧ в организме человека. Экспериментаторы отдают себе отчет в том, что при выделении изолятов ВИЧ в культуру in vitro выживают не те штаммы, которые имеются во всем своем многообразии в организме и не те, что доминируют in vivo, а некое меньшинство квази-видов, которых устраивают данные конкретные стабильные условия «в пробирке». В большинстве фундаментальных лабораторных работ по молекулярной генетике ВИЧ фигурирует заведомо малое число неких лабораторных штаммов ВИЧ, поддерживаемых in vitro, тогда как разнообразие квази-видов ВИЧ в природе велико и именно оно, это разнообразие, а не считанные лабораторные штаммы-прототипы, вызывает заболевания человека под обобщенным названием «СПИД».
Высевание от одного человека нескольких последовательных изолятов ВИЧ позволило сделать еще некоторые выводы, кроме того, что последующие изоляты нетождественны предыдущим, а именно: в организме со временем идет отбор более агрессивных в отношении макроорганизма вирусов. От бессимптомных инфицированных лиц высеваются изоляты, для которых свойственна относительно медленная и низкопродуктивная репликация. Их называют «slow/low», то есть «медленные/слабые». По мере прогрессирования заболевания и появления клинических симптомов от того же человека высеваются в культуру in vitro изоляты ВИЧ, которые быстро и продуктивно реплицируется. Их называют «rapid/high», то есть «быстрые и сильные». Fiore J.R. et al. [1990] выполнили работу по высеванию последовательных изолятов ВИЧ-1 в течение одного года от 150 серопозитивных наркоманов и пришли к заключению, что, во-первых, по крайней мере в нескольких случаях прогрессирование инфекции от бессимптомной к клинически манифестированной . связано с эволюцией ВИЧ в организме от менее вирулентного к более вирулентному варианту. Во-вторых, если от бессимптомного пациента высевается «быстрый и сильный» штамм ВИЧ, то прогноз неблагоприятен и вероятно быстрое наступление активной клинической манифестации.
Приведем конкретные примеры как самые минимальные мутации в геноме ВИЧ могут сказаться на биологических свойствах вируса. В работе японских исследователей Takeuchi Y. et al. из Gumma University School of Medicine [Dimond P.F., 1990] установили прямым полным сиквенсом, что всего одна замена цитозина на тимин в гене оболочечного белка gp120 в позиции N 931  приводит к  появлению  у  мутантного  вируса  нового тропизма: вирус приобретает способность инфицировать фибробластоподобные клетки мозга человека (так называемые клетки ВТ).
Еще пример: также всего одна замена нуклеотида в гене env gp120 делает вирус неузнаваемым для клона цитотоксических Т-лимфоцитов, который специфично распознавал клетки, инфицированные исходным (домутантным) штаммом ВИЧ [Siciliano R.F. et al., 1988].