Учеными предложена методика, значительно повышающая эффективность вакцины против ВИЧ
На минувшей неделе появилась информация об успешном завершении исследования, целью которого было испытание вакцины против одного из наиболее устойчивых в мире штаммов модифицированного вируса иммунодефицита обезьяны SIVmac239. Примененный учеными подход, предусматривающий введение приматам однократной дозы состава, продемонстрировал долговременную защиту животных и доказал, что генная терапия на основе модифицированной формы белка CD4 имеет серьезные перспективы при работе с ВИЧ.
Вирус иммунодефицита человека известен тем, что сначала проникает в иммунные клетки, несущие рецептор CD4, а затем убивает их, тем самым ослабляя иммунный ответ на инфекцию.
Было предпринято много попыток нейтрализовать ВИЧ путем предотвращения его связывания с рецептором CD4, чтобы не допустить его проникновения в клетку. Обычно это делалось путем введения в организм одного или нескольких антигенов из вируса ВИЧ, способных вызвать иммунную реакцию. Однако, к сожалению, ВИЧ размножается и мутирует крайне быстро, делая большинство антигенов бесполезными для производства вакцин.
Как считалось до сих пор, одним из наиболее «сложных» в этом отношении штаммов вируса был SIVmac239 («звезда смерти»), подавить который не смогла ни одна вакцина, разработанная до сих пор. Это лабораторно выведенный вирус иммунодефицита обезьяны, используемый специалистами в качестве наиболее приближенной модели ВИЧ ввиду их значительного сходства.
Чтобы решить задачу противодействия инфекции группа ученых из Scripps Research во Флориде (США) предложила использовать инновационную методику: победить SIVmac239, используя в качестве вектора другой безвредный вирус, способный ввести ген хозяина, производящий белок для связывания и последующей нейтрализации заданного штамма.
Результаты работы были опубликованы 24 июля в журнале Science Translational Medicine.
В статье авторы говорят также об использовании лабораторного штамма, не вызывающего заболевания, а именно аденоассоциированного вируса (AAV) для экспрессии сконструированного генного продукта, названного eCD4-Ig. Этот модифицированный белок содержит два ко-рецептора ВИЧ: CD4 и CCR5.
Вектор AAV вводился в мышцу лабораторных макак-резусов и быстро инфицировал клетки ткани. В результате они демонстрировали высокие уровни белка рецептора eCD4-Ig. Когда животное подвергалось воздействию вируса SIVmac239 в высоких дозах, вирус мигрировал в мышечные клетки, экспрессирующие эти рецепторы, и связывался с ними. В результате он слишком рано изменял форму и становился неспособным к дальнейшему распространению.
Этот подход обеспечил длительную защиту животных, между тем как все инфицированные приматы контрольной группы умерли от причин, связанных с SIV. Таким образом, AAV, считают специалисты, вполне может использоваться для изготовления профилактической вакцины, эффективность которой превысит все существующие аналоги.
AAV уже хорошо известна своей способностью вводить терапевтические гены для лечения ряда наследственных заболеваний сетчатки и спинальной мышечной атрофии.
Ведущий автор разработки Майкл Фарзан отметил, что новое исследование продемонстрировало потенциал AAV для изготовления многих защитных вакцин и, в частности, для предотвращения ВИЧ.
Между тем вакцина все еще находится на ранней стадии разработки. Одним из вопросов, который еще предстоит решить, является ее дозировка. Как показали эксперименты, экспозиционная нагрузка, увеличенная в 2, 8, 16 и 32 раза по сравнению с первоначальной дозой, в итоге приводила к смерти животных.
Это происходило даже в случаях, когда уровень вируса в их организме был значительно ниже по сравнению с неиммунизированными приматами.
Специалисты также сообщили, что вирусы, имевшие мутации CD4, препятствующие их связыванию, обладали более высокой степенью выживаемости (подобная картина наблюдалась у 75% умерших после вакцинации обезьян). По мнению ученых, причиной этого стало то, что вирус стремится избежать ингибирования, вызванного связыванием eCD4-Ig мутациями в гене, такими как использование одной аминокислоты, отличающей eCD4-Ig от молекулы CD4. Это может стать некоторым препятствием к использованию инъекций, поэтому для достижения вакциной большей эффективности потребуется длительная работа.
«Мы решили две проблемы, которые до сих пор мешали исследованиям вакцины против ВИЧ, - прокомментировал результаты д-р Фарзан, - а именно: отсутствие универсального ответа и продолжительности реакции. Никакая другая вакцина, антитело или биологическое средство не защищают от двух вирусов, с которыми нам удалось справиться».
Потенциальное влияние этой работы на профилактику ВИЧ огромно, особенно виду того факта, что предложенная американскими учеными разработка способна гарантировать длительный иммунный ответ после одной инъекции.