2) особенность путей передачи ВИЧ
3) высокая контагиозность вируса
4) высокий уровень вирусной нагрузки
Значительный генетический полиморфизм ВИЧ обусловлен особенностями его репликации с участием обратной транскрипции. Фермент обратная транскриптаза синтезирует ДНК на матрице вирусной РНК, однако не обладает полноценной 3′→5′-экзонуклеазной активностью, обеспечивающей коррекцию ошибок. Поэтому при каждом цикле размножения возникают многочисленные точечные мутации, часть которых закрепляется в популяции вируса.
Дополнительным источником изменчивости служит наличие в вирионе двух копий РНК-генома. При синтезе провирусной ДНК обратная транскриптаза может переключаться между родственными матрицами, вызывая рекомбинацию. В результате в организме формируется квазивид — совокупность близкородственных, но генетически неодинаковых вариантов ВИЧ, на которую воздействуют иммунный ответ пациента и антиретровирусная терапия.
Высокая контагиозность, особенности передачи и величина вирусной нагрузки могут влиять на вероятность заражения и скорость распространения инфекции, но не являются непосредственным механизмом образования мутаций. Генетическое разнообразие имеет клиническое значение: оно способствует иммунному уклонению, появлению лекарственной устойчивости и различиям между субтипами и рекомбинантными формами ВИЧ.
| Фактор | Механизм | Значение для вируса |
|---|---|---|
| Обратная транскрипция | Синтез ДНК на матрице РНК при участии обратной транскриптазы | Создаёт условия для частого возникновения ошибок копирования |
| Отсутствие эффективной коррекции ошибок | Недостаточная 3′→5′-экзонуклеазная активность обратной транскриптазы | Высокая частота точечных мутаций в геноме ВИЧ |
| Быстрая репликация | Многократное образование новых вирусных поколений в течение инфекции | Накопление и отбор генетических вариантов |
| Две копии РНК вириона | Переключение обратной транскриптазы между матрицами | Рекомбинация и появление новых сочетаний мутаций |
| Иммунологическое давление | Элиминация преимущественно тех вариантов, которые хуже избегают иммунного ответа | Отбор вариантов с изменёнными антигенными эпитопами |
| Антиретровирусная терапия | Подавление чувствительных вариантов при недостаточной эффективности лечения | Селекция мутаций лекарственной устойчивости |
| Квазивидовая организация | Совместное существование множества генетически близких вариантов | Быстрая адаптация популяции ВИЧ к условиям организма и терапии |
Именно сочетание высокой частоты ошибок обратной транскрипции, отсутствия надёжной коррекции и рекомбинации определяет выраженный полиморфизм ВИЧ. Генетическая вариабельность постоянно поддерживается репликацией и естественным отбором. Она является одной из причин необходимости комбинированной антиретровирусной терапии, направленной одновременно на несколько этапов жизненного цикла вируса. Генотипическое тестирование может применяться для выявления мутаций устойчивости и выбора схемы лечения.