Ученые успешно испытали новую вакцину против ВИЧ
Вакцина против ВИЧ, разработанная группой ученых из Scripps Research и некоммерческой организации по изучению вакцин IAVI, продемонстрировала, что способна повлиять на выработку организмом ВИЧ-специфических антител широкого спектра действия (bNAbs).
Тесты на кроликах показали, что эти «широко нейтрализующие» антитела, или bNAbs, нацелены как минимум на две жизненно важных области вируса. Специалисты полагают, что вакцина должна вызывать выработку bNAbs сразу на нескольких участках ВИЧ, чтобы обеспечить надежную защиту при постоянно изменяющемся вирусе.
Обнадеживающие результаты, которые были опубликованы в журнале Immunity, позволяют предположить, что исследователи стали на один шаг ближе к разработке эффективной вакцины против ВИЧ – одной из ключевых целей науки с момента идентификации вируса в 1983 году.
«Это пока предварительные, но очень важные данные, и сейчас мы работаем над оптимизацией этой вакцины», - говорит старший автор исследования д-р Ричард Уайетт, профессор кафедры иммунологии и микробиологии в Scripps Research.
Как отмечают специалисты, современные противовирусные препараты способны сделать жизнь ВИЧ-позитивных людей ничем не отличающейся от жизни без вируса, а также исключить риски дальнейшего распространения инфекции. Однако даже новейшие препараты не способны устранить инфекцию и должны приниматься постоянно.
Учитывая это, исследователи уже давно признали, что человечеству необходима профилактическая вакцина, которая будет доступна по цене и позволит искоренить ВИЧ как угрозу для мирового здравоохранения.
Чрезвычайно высокая скорость мутаций ВИЧ и ряд иных механизмов уклонения от иммунной атаки сделали вирус очень трудной целью для разработчиков вакцин. Однако тест, проведенный Уайеттом и его командой, подтвердил, что вакцинация может повлиять на выработку антител, которые необходимы для обеспечения широкой защиты от ВИЧ.
Эти bNAbs, как называют их специалисты по вакцинам, могут нейтрализовать сразу несколько штаммов ВИЧ, поскольку они связываются с жизненно важными для «участками» вируса, которые не сильно различаются от штамма к штамму.
Как известно, организм людей, инфицированных ВИЧ, способен самостоятельно вырабатывать bNAbs как часть иммунного ответа на вирус, однако чаще всего жто происходит уже после того, как инфекция распространится.
Ввиду этого, главная задача разработчиков вакцин против ВИЧ заключалась в том, чтобы найти способы стимулировать иммунную систему – у большинства или у всех людей – к выработке bNAbs, способных поразить множество уязвимых участков вируса.
В основу разработки вакцины Уайетт и его коллеги положили имитирующий вирус белок на основе Env ВИЧ. Обычно множество копий белков Env расположены на поверхности капсида ВИЧ. Каждый Env содержит молекулярный механизм, который позволяет ему связываться с рецептором на иммунных клетках, известных 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 представить его так, 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 молекул, называемых гликанами, обычно помогают защитить от иммунной атаки наиболее важные места для связывания с CD4. В качестве начальной «первичной» иммунизации исследователи использовали версии Env, в которых этот гликановый экран вокруг места связывания CD4 был частично удален.
«Идея заключалась в том, чтобы лучше обнажить это место и тем самым стимулировать широкую реакцию антител на него с самого начала», - говорит д-р Уайетт.
Последующие бустерные иммунизации в течение 48 недель использовали белки Env с восстановленными гликанами для отбора антител, которые нацелены на место связывания CD4, но также могли проходить через этот щит. Белки Env при этом также представляли собой составы, основанные на различных штаммах ВИЧ, чтобы стимулировать выработку антител против структур Env, которые не отличаются от штамма к штамму.
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. Они обнаружили, что их стратегия вакцинации имела намного лучший эффект: пять кроликов вырабатывали антитела, которые могли нейтрализовать несколько изолятов ВИЧ.
Исследователи проанализировали антитела кролика, которые ответили наиболее эффективно, и идентифицировали два различных типа bNAb. Один из них, названный E70, блокирует область связывания CD4, как и ожидалось, хотя и необычным способом - частично путем захвата одного из экранирующих гликанов. Другой, 1C2, попадает в иное, но также 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 хозяина. Оказалось, что это антитело также обладает необычной широтой нейтрализации, блокируя 87% из 208 отдельных изолятов ВИЧ.
Полученные выводы являются важной демонстрацией того, что правильная вакцинация против ВИЧ может привести к достижению цели по выработке bNAbs нв нескольких областях вируса, говорит Уайетт.
В настоящее время ученые продолжают тестировать и совершенствовать свою стратегию вакцинации на небольших моделях животных и надеются в конечном итоге испытать ее на обезьянах, а затем – на людях.
