Авторы: MedicalXpress

Экспериментальная вакцина против ВИЧ, разработанная учеными из Scripps Research и некоммерческой исследовательской организации вакцин IAVI, показала значительные результаты — вырабатывающиеся антитела могут нейтрализовать широкий спектр штаммов ВИЧ.

Проведение исследований на кроликах показало, что эти «широко нейтрализующие» антитела, или bnAbs, нацелены как минимум на два критических участка вируса. Исследователи предполагают, что вакцина должна вызывать выработку bnAbs в нескольких областях вируса, чтобы обеспечить надежную защиту от этого 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 принципиальной правильности нашего подхода, но оно очень важное, и мы сейчас работаем над оптимизацией этой вакцины», — говорит старший автор исследования Ричард Уайетт, доктор философии, профессор кафедры иммунологии и микробиологии в Scripps Research.

По данным Объединённой программы Организации Объединённых Наций по ВИЧ/СПИД, уже около 35 миллионов человек во всем мире умерли от синдрома иммунодефицита — СПИДа, вызванного ВИЧ-инфекцией, а 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 пациентом всю жизнь. Исследователи давно признали, что профилактическая вакцина, доступная по низкой цене для неинфицированных людей, будет необходима для устранения ВИЧ как основной угрозы общественного здравоохранения.

Быстрая мутация ВИЧ и другие механизмы уклонения от иммунной атаки сделали его чрезвычайно трудной целью для разработчиков вакцин. Но тест, проведенный Уайеттом и его командой, подтверждает, что вакцинация может стимулировать выработку таких видов антител, которые необходимы для обеспечения широкой защиты от ВИЧ. Эти bnAbs, как называют их специалисты по вакцинам, могут нейтрализовать несколько штаммов ВИЧ, поскольку они связываются с критическими участками вируса, которые незначительно различаются от штамма к штамму. Люди, инфицированные ВИЧ, иногда вырабатывают bnAb, но нечасто и обычно после того, как инфекция давно установлена. Основная задача разработчиков вакцин против ВИЧ заключалась в том, чтобы найти способы стимулировать иммунную систему — у большинства или у всех людей способствовать выработке bnAb, которые поражают многочисленные уязвимые участки вируса, для защиты от большого количества штаммов ВИЧ.

В основе разработки вакцины Wyatt лежит имитирующий вирус белок на основе белка Env ВИЧ. Обычно множество копий похожих на группу белков 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 портала для проникновения в клетку. Исследователи разработали версию Env, которая моделирует основные структуры реального Env, будучи достаточно стабильной для использования в качестве вакцины. Чтобы он напоминал настоящую вирусную частицу ВИЧ, они создали синтетические сферы размером с вирус, состоящие из жировых молекул, «липосом», которые плотно усеяны сконструированными белками Env.

На природном белке Env ВИЧ множество связанных с сахаром молекул, называемых гликанами, обычно помогают защитить важную область CD4 от иммунной атаки. В качестве начальной «первичной» иммунизации исследователи использовали версии Env, в которых этот гликановый экран вокруг области 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», — говорит Уайетт.

Последующие бустерные иммунизации в течение 48 недель использовали белки Env с восстановленными гликанами для отбора антител, которые нацелены на область CD4, но также могут проходить через этот щит. Белки Env в бустерных вакцинах также представляли собой смеси, основанные на различных штаммах ВИЧ, чтобы стимулировать ответы антител против структур Env, которые практически одинаковы во всех этих штаммах.

Команда привила 12 кроликов в соответствии со своей стратегией вакцинации и сравнила результаты с контрольной группой, которая получила только одну версию Env с защитой от гликанов. Ученые обнаружили, что их стратегия вакцинации имела намного лучший ответ: пять кроликов вырабатывали антитела, которые могли нейтрализовать несколько изолятов ВИЧ.

Исследователи проанализировали антитела кролика, которые ответили наиболее сильно, и идентифицировали два различных типа bnAb. Один из них, который они назвали E70, блокирует область связывания CD4, как и ожидалось, хотя и необычным способом — частично путем захвата одного из экранирующих гликанов. Другой, 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 процентов панели из 208 отдельных изолятов ВИЧ.

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

Команда ученых продолжает тестировать и совершенствовать свою стратегию вакцинации на небольших животных и надеется в конечном итоге провести исследование с участием обезьян, а затем и людей.

опубликовано 29/11/2019 12:43
обновлено 03/12/2019
Инфекционные болезни

Комментарии

Для того чтобы оставить комментарий, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Скачивайте наши приложения