Thumbi Ndung’u 成为世界一流艾滋病研究人员的道路不太寻常,始于肯尼亚的一个乡村高地村庄。 Ndung’u 在一个没有自来水和电的房子里与五个兄弟和五个姐妹一起长大。他在不在学校的时候就摘咖啡豆,给家里的牛挤奶。按照肯尼亚的标准,他属于中产阶级,他的父亲是附近学校的一位勤奋的教师。这位天赋异禀的科学家需要一系列幸运的突破,才能最终进入哈佛大学的博士项目,成为第一位克隆出 HIV 亚型 C 的科学家——这是非洲最流行的 HIV 毒株,长期以来一直被西方科学家忽视。
今年 43 岁的 Ndung’u 被授予霍华德·休斯医学研究所的国际早期职业科学家奖,该奖项为他提供五年的资助,以继续研究免疫系统中帮助对抗艾滋病并可能研发出疫苗的基因。他 руководит 夸祖鲁-纳塔尔大学的艾滋病病毒发病机制项目,该大学位于南非的一个角落,那里的 HIV 流行率徘徊在 39.5%,是世界上受影响最严重的地区之一。他面带灿烂的笑容和坚定的乐观精神,指导着冉冉升起的非洲科学家,他们的感谢信贴满了他的简朴办公室,办公室仅有足够的空间挤下第二把椅子。
大众科学 最近与 Ndung’u 进行了对话,以了解非洲艾滋病研究的现状以及他的人生历程如何塑造了他的科学使命。以下是节选。
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大众科学:当您在 20 世纪 80 年代在肯尼亚农村长大时,您还记得第一次听到有人患有 HIV/AIDS 是什么时候吗? Ndung’u: 我确实记得我认识的特定的人患有艾滋病,尽管这是你永远不会公开提及的事情之一。但是你会听到谣言,而且通常情况下他们确实患有艾滋病。当时存在如此大的污名和对这种疾病的恐惧。痛苦是可怕的,因为当时没有抗逆转录病毒药物。
那么,当您对科学产生兴趣时,这是否一直在您的脑海中挥之不去?
我从小就对科学和数学产生了兴趣,因为我擅长这些科目,而且我的父亲也鼓励我。他是附近学校的一位英语老师。他总是把报纸带回家,我如饥似渴地阅读。即使我来自一个小村庄,我也非常了解更广阔的世界。
我决定获得兽医学位。我学校的一位讲师向我介绍了一位内罗毕大学的教授,他正在研究血吸虫病的疫苗,这是一种在发展中国家常见的寄生虫病。那次经历让我着迷,并将我引向了攻读博士学位的道路。
当然,您不仅仅在任何地方获得了博士学位。您在哈佛大学学习。这是怎么发生的?
我也非常幸运,因为当我获得研究血吸虫病的职位时,[美国国际开发署] 在哈佛公共卫生学院提供了为期六个月的培训,以学习一些用于制备单克隆抗体的技术。我的导师鼓励我从事科学事业。后来,我注册攻读博士学位,并有幸获得了全额奖学金。
那是您第一次访问美国吗?
那是我第一次离开肯尼亚!当我到达波士顿时,应该有人在机场等我,但不知何故他们没有出现。所以我自己打了一辆出租车。我就直接出现在哈佛公共卫生学院的门口。我仍然记得那天下午我饿了,我做的第一件事就是找一个可以喝咖啡的地方。最后我去了 Dunkin’ Donuts。
您是否觉得自己在美国文化和哈佛文化方面有很多东西需要学习?
这让人感到不知所措。我以前从未去过正规的研究实验室。内罗毕的资源真的非常匮乏。很难获得试剂。而且没有足够多的科学家,所以大多数时候你都是独自工作或与两个人一起工作。
发现自己身处一个到处都是书籍、试剂和瓶子以及我们在美国运转良好的实验室中发现的典型物品的地方,这真是令人难以置信——真的让我感到震惊。我有很多东西要学。我以前从未见过流式细胞仪,可以用它来计数细胞。幸运的是,我去的实验室里有一些非常好的人,他们帮助我很快安顿下来。他们很快开始鼓励我申请博士项目,我在 1995 年申请了。
您是如何决定返回非洲的?
在获得博士学位后,我经历了一段非常艰难的时期,不知道自己想做什么。我内心深处一直想回去,但同时我也怀疑自己是否能成功。我认识很多人,他们回去后并没有获得积极的体验。他们回去了,但没有得到运营实验室所需的必要支持。
但我的博士生导师 Max Essex 帮助在博茨瓦纳建立了一个实验室,并建议我应该在那里工作。这让我可以获得像哈佛这样的机构的资源,但同时它也给了我一个直接在非洲工作的机会,在那里我想有所作为。所以这是一个我无法拒绝的提议。
您的许多工作都集中在 HIV 发展成完全爆发的艾滋病的过程。您能解释一下这个过程吗?
艾滋病是由 HIV 引起的免疫缺陷综合征。当您感染 HIV 时,并不意味着您患有艾滋病。事实上,HIV 感染的标志是疾病需要多年才能发展。因此,您可能被感染了 10 年而没有任何症状。HIV 感染发生的事情是,病毒会缓慢地开始破坏免疫系统,然后您会开始感染机会性感染,而免疫系统正常的人通常不会感染机会性感染。那时我们才说您患有艾滋病。我的研究重点是为什么感染者的疾病进程差异如此之大。
有些人需要一年时间才能发展成艾滋病;另一些人可能需要 20 年。是什么原因导致这些差异?
发生的情况是,您开始逐渐失去免疫系统的主要细胞,称为 CD4 细胞。您感染的机会性感染类型因人而异,具体取决于它们的位置。例如,我们知道肺孢子菌肺炎,这是西方艾滋病的典型指征,但在非洲国家并不常见,这可能是因为环境不同。在非洲,最常见的机会性感染是肺结核。最重要的是,我们有证据表明,遗传因素、免疫反应和病毒本身的性质共同决定了感染的结果。
有些人天生也对感染这些机会性感染具有抵抗力。
没错。我们与四家医院合作,试图了解哪些遗传、免疫学和生物学因素可能是导致我们在疾病进展中看到的这些差异的原因。有些感染了 HIV 的人没有艾滋病或可检测到的病毒,他们的 CD4 计数完全正常。我们知道他们被感染了,因为他们产生了 HIV 抗体。您可以从他们的血液中提取细胞并在体外培养病毒,但在他们的体内,病毒被控制住了,可能是通过强大的免疫系统。这就是我们试图理解的。
您发现了一些特定的免疫蛋白,它们起着重要的作用。
是的,人白细胞抗原蛋白,或 HLA。它们就像旗帜。它们附着在病毒蛋白上,以提醒免疫系统的抗病细胞病毒的存在。然后,这些免疫细胞将定位到感染病毒的人类细胞并杀死它们。这些 HLA 蛋白是人体中最多种多样的蛋白质,不同人群的人们拥有不同类型的 HLA 分子。许多研究,包括我们自己的研究,表明一个人拥有的 HLA 蛋白类型是决定谁是 HIV 控制者和谁是快速进展者的最重要的遗传决定因素。具有某些保护性等位基因 [变体] 的人,其病毒载量通常比人群中的其他人低三倍或更多。
这些蛋白质是如何做到这一点的?
这实际上是关于这些蛋白质如何影响我们的免疫反应以及 HIV 如何响应它们。HIV 会进化以逃避这些特定 HLA 蛋白的识别,但病毒会因这些变化而变得虚弱。它不再能够像以前那样有效地复制。我们或许能够制造出一种针对病毒这些脆弱区域的疫苗。
就开发艾滋病疫苗策略而言,下一步是什么?
使用我们在实验室中拥有的检测方法来识别病毒的这些脆弱区域。然后我们可以识别病毒的其他哪些片段是脆弱的,我们可以尝试看看是否可以将它们用于疫苗构建体中,从而削弱病毒。显然,可能还有其他病毒控制机制。我们和其他人继续调查是否可以补充这些机制。通过结合这些类型的策略,我们希望能够提出一种有效的疫苗构建体。
我们还有其他方法可以控制 HIV 的传播吗?
是的。我们知道有些人可以抵抗 HIV 感染。一个很好的例子是 CCR5-delta 32 突变,它可以阻止 HIV 进入细胞,使人们能够完全抵抗感染。我们还从内罗毕和南非的研究中了解到,有些人可能具有其他抵抗机制。我们希望这可能与 HIV 复制自身所需的一些人类基因有关。HIV 需要人类蛋白质才能完成其生命周期,但如果这些蛋白质不同,它们可能会影响 HIV 复制。我们正在就这方面进行持续的工作。
除了疫苗的可能性外,抗逆转录病毒疗法和蛋白酶抑制剂已经使 HIV 在西方国家变得相当可控。今天它们在非洲有多普及?
抗逆转录病毒药物在南非有售。在大多数情况下,它们甚至可以从政府那里免费获得。当然,情况因地而异,我们仍然没有让所有应该接受治疗的人都接受治疗。而且这种情况往往因某些国家/地区的政治意愿及其医疗保健能力而异。
对。前南非总统塔博·姆贝基是艾滋病否认论者。他的观点如何影响了该国控制艾滋病的努力?
这是一个非常悲惨的故事,南非对疫情的反应不足确实减缓了抗击 HIV/艾滋病的努力。当时的政府不像现在这样致力于抗击艾滋病。毫无疑问,这使南非在抗击该疾病的战斗中倒退了。那些站在否认最前沿的人是非常有影响力的人,因此存在相当多的误解。
但现在情况好多了。政府、非政府组织 [非政府组织] 和其他参与抗击艾滋病的人之间有更多的合作。
当您回到肯尼亚的村庄时,您是不是有点像名人?
我不确定我是否真的是名人,但他们为我感到非常非常自豪。我也非常感谢我的家人和我的社区多年来的支持。
本文以“抵抗战士”为标题发表在印刷版上。