21.10.2020

Вакцина против ВИЧ вызывает появление у животных антител, которые нейтрализуют десятки штаммов ВИЧ

Вакцина против ВИЧ вызывает антитела у животных, которые нейтрализуют десятки штаммов ВИЧ
                Эта диаграмма структуры белка иллюстрирует расположение эпитопа слитого пептида (красный) на шипе ВИЧ (зеленый), который выступает из вирусной мембраны (серый). Диаграмма также показывает, как широко нейтрализующее антитело (желтого цвета) связывается с пептидом слияния. Кредит: NIAID

Экспериментальная схема вакцинации, основанная на структуре уязвимого сайта по выявлению ВИЧ-антител у мышей, морских свинок и обезьян, которые нейтрализуют десятки штаммов ВИЧ со всего мира. Результаты были опубликованы сегодня в журнале Nature Medicine исследователями из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID), входящего в состав Национального института здоровья, и их коллегами.
                                                                                       

Питер Д. Квонг, доктор философии, и Джон Р. Маскола, доктор философии, руководили исследованием. Доктор Квонг является руководителем секции структурной биологии в Центре исследований вакцин NIAID, а доктор Маскола является директором центра.

«Ученые NIH использовали свои подробные знания о структуре ВИЧ, чтобы найти необычный сайт уязвимости к вирусу и разработать новую и потенциально мощную вакцину, — сказал директор NIAID Энтони С. Фаучи, доктор медицины. — Это элегантное исследование потенциально важный шаг вперед в продолжающемся стремлении разработать безопасную и эффективную вакцину против ВИЧ. «

Предполагается, что предварительные испытания новой вакцины на людях начнутся во второй половине 2019 года.

Сегодняшний отчет отражает один из двух широких взаимодополняющих подходов, которые NIAID использует для разработки вакцины против ВИЧ. В одном подходе ученые сначала идентифицируют мощные антитела к ВИЧ, которые могут нейтрализовать многие штаммы вируса, а затем пытаются выявить эти антитела с помощью вакцины, основанной на структуре поверхностного белка ВИЧ, где антитела связываются. Другими словами, ученые начинают с наиболее многообещающей части иммунного ответа и разрабатывают вакцину, которая будет вызывать ее. Этот метод был использован для разработки вакцины, описанной сегодня.

Другой, эмпирический подход к разработке вакцины против ВИЧ начинается с оценки наиболее обнадеживающих кандидатов на эффективность вакцины у людей в ходе клинических испытаний. Затем ученые пытаются опираться на успешные результаты испытаний, например, анализируя кровь и другие клинические образцы от участников исследования, которые получили вакцину, для выявления наиболее перспективных частей иммунного ответа. Исследователи впоследствии используют эту информацию, чтобы улучшить подходы к вакцинации для будущих испытаний. Этот метод использовался для разработки схемы вакцинации против ВИЧ, протестированной в клиническом испытании RV144, и схем вакцинации против ВИЧ, которые в настоящее время изучаются в клинических испытаниях HVTN 702 и Imbokodo.

За последние несколько лет исследователи ВИЧ обнаружили много мощных, встречающихся в природе антител, которые могут предотвратить заражение нескольких штаммов ВИЧ в человеческих клетках в лаборатории. Около половины людей, живущих с ВИЧ, вырабатывают эти так называемые «широко нейтрализующие» антитела, но обычно только после нескольких лет заражения — еще долго после того, как вирус обосновался в организме. Ученые определили и охарактеризовали участки или эпитопы на ВИЧ, где каждое из известных широко нейтрализующих антител связывается. Во многих лабораториях по всему миру разрабатываются кандидаты на вакцины против ВИЧ на основе структуры этих эпитопов с целью заставить иммунную систему ВИЧ-отрицательных людей вырабатывать защитные антитела после вакцинации.

Экспериментальная вакцина, описанная в сегодняшнем отчете, основана на эпитопе, называемом слитым пептидом ВИЧ, который был идентифицирован учеными NIAID в 2016 году. Слитый пептид, короткая цепочка аминокислот, является частью всплеска на поверхности ВИЧ, который вирус использует для проникновения в клетки человека. По словам ученых, эпитоп слитого пептида особенно перспективен для использования в качестве вакцины, потому что его структура одинакова для большинства штаммов ВИЧ, а также потому, что иммунная система четко «видит» его и создает сильный иммунный ответ на него. В слитном пептиде отсутствуют сахара, которые скрывают представление иммунной системы о других эпитопах ВИЧ.

Для создания вакцины исследователи разработали множество различных иммуногенов — белков, предназначенных для активации иммунного ответа. Они были разработаны с использованием известной структуры слитого пептида. Ученые сначала оценили иммуногены, используя набор антител, которые нацелены на эпитоп слитого пептида, а затем протестировали на мышах, у которых иммуногены наиболее эффективно вызывали нейтрализующие ВИЧ антитела к слитому пептиду. Лучший иммуноген состоял из восьми аминокислот слитого пептида, связанного с носителем, который вызывал сильный иммунный ответ. Чтобы улучшить свои результаты, ученые связали этот иммуноген с копией шипа ВИЧ.

Затем исследователи проверили различные комбинации инъекций белка и пика ВИЧ у мышей и проанализировали антитела, которые генерируются схемами вакцинации. Антитела, прикрепленные к слитому пептиду ВИЧ и нейтрализовавшие до 31 процента вирусов из глобально представительной панели из 208 штаммов ВИЧ.

На основании проведенного анализа ученые скорректировали режим вакцинации и протестировали его на морских свинках и обезьянах. Эти тесты также позволили получить антитела, которые нейтрализовали значительную часть штаммов ВИЧ, предоставив первоначальные доказательства того, что режим вакцинации может работать у нескольких видов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *