I flere tiår har folkehelsetjenestere undret seg over et overraskende faktum om HIV: Bare rundt 10-20 prosent av spedbarn som ammes av smittede mødre fanger viruset. Tester viser imidlertid at HIV faktisk er til stede i morsmelk, så disse barna blir utsatt for viruset flere ganger daglig i de første månedene (eller til og med årene) av livet.
Nå har en gruppe forskere og leger fra Duke University funnet ut hvorfor disse babyene ikke blir smittet. Morsmelk hos mennesker inneholder naturlig et protein kalt Tenascin C som nøytraliserer HIV og i de fleste tilfeller forhindrer at det overføres fra mor til barn. Til slutt, sier de, kan proteinet potensielt være verdifullt som et HIV-bekjempende verktøy for både spedbarn og voksne som enten er HIV-positive eller som risikerer å få infeksjonen.
Forskningen, som ble publisert i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences, var inspirert av tidligere arbeid fra andre forskere som viste at både i vevskulturer og levende mus ble morsmelk fra HIV-negative mødre naturlig utstyrt med HIV-bekjempende egenskaper. Forskere antydet at noen få forskjellige proteiner i melken potensielt kan være ansvarlige, men ingen visste hvilken.
Som en del av studien delte forskerne morsmelk inn i mindre fraksjoner bestående av spesifikke proteiner via et antall filtre - som skiller proteinene etter størrelse, elektrisk ladning og andre egenskaper - og testet hvilke av disse fraksjonene når de ble lagt til en vevskultur, forhindret cellene fra å bli smittet av HIV. Til slutt, ved å bruke massespektrometri, fant de ut at ett bestemt protein var til stede i alle de HIV-resistente fraksjonene, men i ingen av de andre: Tenascin C.
Tenascin C fungerer ved å blokkere et nøkkelprotein i hivens konvolutt (de oransje strengene) som normalt binder seg til en reseptor på en T-celles membran kalt CCR5 (grått område). Dermed forhindrer Tenascin C hiv i å smelte sammen med T-cellen og injisere DNA-et inne. (Bilde via Wikimedia Commons / Mike Jones) "Proteinet virker ved å binde seg til HIV-konvolutten, og en av de interessante tingene er at vi til og med var i stand til å begrense nøyaktig hvor på konvolutten den binder seg, " sier Sallie Permar, studiens hovedforfatter. Hennes team fant at proteinet binder seg til en avgjørende region i virusets konvolutt som normalt låser seg på en reseptor kalt CCR5 på utsiden av menneskelige T-celler, slik at den kan smelte membranen sin med cellens. Med regionen dekket av Tenascin C blokkeres HIVs normale angrepsvei, og virusets effektivitet blir sterkt redusert.
Fortsatt sier forskerne at andre naturlige elementer i melk kan spille en rolle i bekjempelsen av HIV også. "Det er tydeligvis ikke hele historien, fordi vi har prøver som har lave mengder av dette proteinet, men som fortsatt har HIV-nøytraliserende aktivitet, " sier Permar. "Så det kan virke i samspill med andre antivirale og antimikrobielle faktorer i melken."
Uansett hva disse andre faktorene er, er det imidlertid funnet som rettferdiggjør de nylige endringene i FNs retningslinjer som anbefaler at selv HIV-positive mødre i ressurssvake land bør amme, hvis de tar antiretrovirale medikamenter for å bekjempe sin egen infeksjon. Det er fordi - som statistikken viser - de enorme ernæringsmessige og immunsystem-forsterkende fordelene ved morsmelk oppveier den relativt små sjansen for å overføre HIV gjennom amming. Tenascin C, ser det ut til, er en stor del av grunnen til at overføringshastigheten er overraskende lav, og tilstrekkelig tilgang til antiretrovirale medikamenter kan bidra til å føre det enda lavere - helt ned til 2 prosent.
De neste trinnene, sier Permar, er å bestemme hvilket område av Tenascin C som er aktivt for binding til HIV og om det effektivt kan forhindre overføring i et levende dyr, i motsetning til en vevskultur. Hvis det fungerer, kan det potensielt innlemmes i et HIV-medikament med bredere anvendelser. Mulige bruksområder inkluderer å gi det i en konsentrert form til spedbarn som ikke kan amme eller til og med administrere det til de som gjør for å øke nivået eller motstanden. Det kan til og med tenkes at det en dag kan tilpasses for å redusere risikoen for HIV-overføring også hos voksne.
En umiddelbar fordel, sier Permar, er at "det er som å være iboende trygt, fordi det allerede er en komponent for morsmelk. Det er noe babyer spiser hver dag. ”På den annen side må andre potensielle behandlinger screenes for toksisitet.
Tenascin Cs tilstedeværelse i morsmelk stiller imidlertid et dypere spørsmål: Hvorfor vil melk naturlig omfatte et protein som bekjemper HIV, et virus som utviklet seg ekstremt nylig i vår evolusjonshistorie, en gang på begynnelsen av 1900-tallet?
"Jeg tror ikke det er i morsmelk å spesifikt bekjempe hiv, men det har vært andre relaterte infeksjoner som har gått gjennom amming, " sier Permar. "Arbeidet vårt har vist at Tenascin Cs aktivitet ikke er spesifikk for HIV, så vi tror det er mer et bredspektret anti-mikrobielt protein."
Med andre ord, Tenascin C er effektiv til å bekjempe et stort utvalg av infeksjoner (kanskje relatert til dets rolle hos voksne, der det holder forskjellige typer vev sammen, og nødvendiggjør reseptorer som kan binde seg til et bredt utvalg av forskjellige celler). At det tilfeldigvis binder akkurat på rett sted i HIVs ytre konvolutt slik at den bekjemper virusets overføring, som Permar uttrykker det, er "en gave fra evolusjonen."
