Raziskave kažejo, da lahko nevtralizirajoča protitelesa, ki jih povzroči cepljenje, zaščitijo živali pred okužbo s HIV.
Razvoj varnega in učinkovitega virusa HIV (virus humane imunske pomanjkljivosti) Cepivo, kljub do 30 tekočim kliničnim preskušanjem, je izziv, s katerim se raziskovalna skupnost sooča že desetletja. To je scenarij kljub dobremu napredku pri razumevanju interakcije virusa HIV s človeškim imunskim sistemom. Eden temeljnih izzivov na tem področju je sposobnost HIV da se hitro razmnožuje in vsakič tudi z rahlo spremenjeno genetsko zasnovo. Nevtralizirajoče protitelesa ustvarjenih proti virusu HIV, ne zadostujejo za popolno odstranitev HIV okužbo, ker nikoli ne morejo zagotoviti zaščite pred različnimi sevi HIV. Toda tudi takrat bodo protitelesa proti HIV, ki jih povzroča cepivo, še vedno pomembna za zaščito pred tem okužba.
Nevarnosti okužbe s HIV
Na žalost je glavna tarča virusa HIV virus je naš imunski sistem, ki naj bi nas najprej zaščitil. To je daleč največji izziv pri reševanju HIV okužba. Druga omejitev pri raziskavah HIV cepiva je, da ga ni mogoče testirati v laboratoriju na živalskih modelih, kot so miši, ker HIV okuži samo ljudi. Nekatere raziskave so bile izvedene na primatu, ki je ekvivalent virusu HIV, imenovanem SIV, vendar je to še vedno nepopoln model.
Znanstveniki so poskušali izdelati tudi miši z dvema očetoma (miši z dvema očetoma), vendar je bila uporaba moške DNK zahtevnejša, saj je vključevala spreminjanje haploidnih ESC, ki vsebujejo DNK moškega starša, in zahtevalo brisanje sedmih genetskih vtisnjenih regij. Te celice so bile injicirane skupaj s spermo drugega moškega miša v samico jajčne celice, ki ji je bilo odstranjeno jedro, ki vsebuje ženski genetski material. Zdaj ustvarjeni zarodki so imeli samo DNK moškega in so bili preneseni vzdolž placentnega materiala k nadomestnim materam, ki so jih nosile do polnega poroda. Vendar se ni dobro obneslo pri 12 donošenih miših (2.5 odstotka vseh), ki so se rodile od dveh očetov, saj so preživele le 48 ur.
Novo cepivo proti virusu HIV
Eksperimentalno cepivo proti virusu HIV, ki so ga zasnovali raziskovalci na inštitutu Scripps v ZDA, deluje pri primatih razen človeka – opicah rezus. Cilj je bil ustvariti nevtralizirajoča protitelesa, ki bi jih lahko sprožili s cepljenjem, ta protitelesa pa bi "naučila" imunski sistem za boj proti virusu HIV tako, da ciljajo na ranljivo območje virusa. Ključ do močnega imunskega odziva pri katerem koli cepivu je izbira pravega antigena (tukaj HIV ali njegov del), ki lahko spodbudi imunski sistem, da ustvari želeni odziv. Raziskave so pokazale, da bi se morala takšna protitelesa vezati na zunanji proteinski trimer virusa in če se to zgodi, lahko protitelesa uspešno zaščitijo organizem pred napadom virusa. Glavni izziv pri tem je, da morajo biti organizmi sposobni sami izdelati ta protitelesa. To je mogoče doseči le, če je imunski sistem izpostavljen zunanjemu proteinskemu trimerju virusa, s čimer se usposobi, da lahko prepozna tarčo in proizvede pravilna protitelesa proti njej.
Beljakovinski trimer je bil zelo nestabilen, ko je bil izoliran sam in ga raziskovalci niso mogli izolirati brez zloma. Leta 2013 je znanstvenikom uspelo z genskim inženiringom uspešno izdelati stabilen trimer, imenovan SOSIP, ki je bil videti zelo podoben trimerju beljakovin ovojnice HIV. Za trenutno študijo so znanstveniki to uporabili za načrtovanje eksperimenta HIV cepiva, ki bi vsebovalo stabilni trimer SOSIP, in je želel preveriti, ali lahko to sproži imunski sistem, da proizvede želena protitelesa za zaščito pred okužbo s HIV.
Oblikovano cepivo je bilo testirano na dveh skupinah primatov rhesus makakov razen človeka. V prejšnji študiji so opazili, da so opice po cepljenju razvile nizke ali visoke ravni protiteles. Za trenutno študijo je bilo izbranih šest od teh opic in dodatnih dvanajst neimuniziranih primatov je bilo uporabljenih kot kontrola. Primati so bili izpostavljeni virusni obliki, imenovani SHIV (gensko spremenjena opičja različica HIV, ki vsebuje enak trimer kot človeški virus). To je zelo odporna oblika virusa, ki se imenuje virus stopnje 2, ker ga je težko nevtralizirati in je zato izziv na enak način kot človeški virus in ta poseben sev prizadene večino ljudi.
Novo cepivo omogoča opicam, da ustvarijo nevtralizirajoča protitelesa proti temu sevu virusa, in je dobro delovalo na predhodno cepljenih opicah z visokimi ravnmi protiteles, ki ščitijo žival pred okužbo. Vendar pa rezultat jasno kaže, da je uspeh dosežen pri opicah z že visokimi ravnmi protiteles, kar pomeni, da bi bilo to predpogojno merilo. Tudi pri teh živalih, ki so bile predhodno cepljene, se njihova raven protiteles začne zmanjševati v tednih ali mesecih po cepljenju. Zbrana je bila ocena, koliko ravni protiteles bi bilo potrebno za preprečevanje okužbe.
Ta študija, objavljena v Imunity, prvič podaja oceno, koliko ravni nevtralizirajočih protiteles bi bilo potrebnih, da bi nekoga zaščitili pred HIV. Zanimivo je omeniti, da je bila kritična samo proizvodnja nevtralizirajočih protiteles s strani imunskega sistema. Cilj bi bil vzdrževati visoke ravni protiteles. Preden bi to eksperimentalno cepivo lahko prešlo v klinična preskušanja na ljudeh, je še nekaj časa. Avtorji so prepričani, da je to veliko razumevanje, doseženo na področju HIV cepivo skoraj po treh desetletjih. Takšno strategijo bi lahko uporabili za druge seve HIV kot dobro.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Pauthner MG et al. 2018. Zaščita, ki jo povzroča cepivo, pred homolognim izzivom SHIV stopnje 2 pri nečloveških primatih je odvisna od titrov protiteles, ki nevtralizirajo serum. Imuniteta.
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.11.011
***
***
