Ученые стали на один шаг ближе к разработке эффективной вакцины против ВИЧ

Экспериментальная вакцина против ВИЧ, разработанная учеными из Исследовательского Института Скриппса (Scripps Research Institute) в Сан-Диего и некоммерческой исследовательской организации вакцин IAVI, достигла важной вехи, выявляя антитела, которые могут нейтрализовать широкий спектр штаммов ВИЧ. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Immunity.

Актуальность проблемы

По данным Объединенной программы Организации Объединенных Наций по ВИЧ/СПИД, или ЮНЭЙДС, около 35 миллионов человек во всем мире умерли от синдрома иммунодефицита, СПИДа, вызванного ВИЧ-инфекцией. Около 38 миллионов человек в настоящее время живут с ВИЧ-инфекцией. Противовирусные препараты могут поддерживать жизнь ВИЧ-инфицированных людей и снижать их способность передавать вирус другим, но эти препараты не устраняют инфекцию и должны приниматься пожизненно. Исследователи давно признали, что профилактическая вакцина, доступная по низкой цене для неинфицированных людей, будет необходима для устранения ВИЧ как основной угрозы общественного здравоохранения. Быстрый уровень мутаций ВИЧ и другие механизмы уклонения от иммунной атаки сделали его чрезвычайно трудной целью для разработчиков вакцин. 

Материалы и методы обследования

В основе разработки вакцины Уайеттом с соавторами исследования лежит имитирующий вирус белок на основе белка Env ВИЧ. Обычно множество копий похожих на белки Env распространяется на поверхности каждой сферической частицы ВИЧ. Каждый белок Env содержит молекулярный механизм, который позволяет ему связываться с рецептором на иммунных клетках, известным как CD4, и использовать этот рецептор в качестве проводника для проникновения в клетку. Исследователи разработали версию Env, которая моделирует основные структуры реального Env, будучи достаточно стабильной для использования в качестве вакцины. Для того чтобы представить белок Env, чтобы он напоминал настоящую вирусную частицу ВИЧ, ученые создали синтетические сферы размером с вирус, состоящие из жировых молекул, «липосом», которые плотно усеяны сконструированными белками Env.

На природном белке Env ВИЧ были усеяны гликанами, которые обычно помогают защитить важный участок связывания CD4 от иммунной атаки. В качестве первичной иммунизации исследователи использовали версии Env, в которых гликановый экран вокруг участка связывания CD4 был частично удален.

«Идея заключалась в том, чтобы лучше обнажить этот участок и тем самым стимулировать широкую реакцию антител на него с самого начала», — объясняет автор исследования Ричард Уайетт (Richard Wyatt).

При последующих бустерных иммунизациях в течение 48 недель ученые использовали белки Env с восстановленными гликанами для отбора антител, которые нацелены на участок связывания CD4 и могут проходить через щит. Белки Env на бустерных снимках также представляли собой смеси, основанные на различных штаммах ВИЧ, чтобы стимулировать ответы антител против белков Env, которые не варьируются среди этих штаммов.

Исследователи привили 12 кроликов в соответствии со своей стратегией вакцинации и сравнили результаты с контрольной группой, которая получила только одну версию Env с защитой от гликанов. 

Результаты научной работы

Тесты на кроликах показали, что эти «широко нейтрализующие» антитела, или bnAbs, нацелены как минимум на 2 критических участка вируса. Ученые предполагают, что вакцина должна нацелить bnAbs на нескольких участков ВИЧ, чтобы обеспечить надежную защиту от постоянно меняющегося вируса. Обнадеживающие результаты позволяют предположить, что исследователи стали на один шаг ближе к разработке эффективной вакцины против ВИЧ — основной цели медицинской науки с тех пор, как вирус был идентифицирован в 1983 году.

«Это первоначальное доказательство принципа, но важное, и сейчас мы работаем над оптимизацией вакцины», — объясняет Уайетт.

Тест, проведенный Уайеттом с соавторами исследования, подтверждает, что вакцинация может выявить виды антител, которые необходимы для обеспечения широкой защиты от ВИЧ. Антитела bnAb могут нейтрализовать несколько штаммов ВИЧ, поскольку они связываются с критическими участками вируса, которые не сильно различаются от штамма к штамму. Люди, инфицированные ВИЧ, иногда вырабатывают bnAb как часть своего ответа на антитела, но нечасто и обычно после того, как инфекция давно внедрена. Главная задача разработчиков вакцин против ВИЧ заключалась в том, чтобы найти способы стимулировать иммунную систему — у большинства или у всех людей — превращать bnAb, которые поражают множество уязвимых участков вируса.

Ученые обнаружили, что их стратегия вакцинации имела намного лучший ответ: 5 кроликов вырабатывали антитела, которые могли нейтрализовать несколько изолятов ВИЧ.

Исследователи проанализировали антитела кролика, которые ответили наиболее сильно, и идентифицировали 2 различных типа bnAb. Один из них, который они назвали E70, блокирует сайт связывания CD4, как и ожидалось, хотя и необычным способом — частично путем захвата одного из экранирующих гликанов. Второй, 1C2, попадает в другое, но хорошо известное уязвимое место на Env, на границе раздела между двумя ключевыми сегментами сложного белка. Связывание антитела 1C2, по-видимому, дестабилизирует Env, так что оно больше не может опосредовать проникновение ВИЧ в клетки-хозяева. Оказалось, что это антитело также обладает необычной широтой нейтрализации, блокируя 87% панели из 208 отдельных изолятов ВИЧ.

Выводы

Этот вывод является важной демонстрацией того, что правильная вакцинация против ВИЧ может привести к достижению цели индуцирования белков bnAb на нескольких участках вируса.

Группа ученых продолжает тестировать и совершенствовать свою стратегию вакцинации на небольших моделях животных и надеется в конечном итоге протестировать ее на обезьянах, а затем на людях.

Авторы другого исследования утверждают, что прививка против гриппа поможет пациентам с ВИЧ укрепить свой иммунитет.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
МКБ-11