Forskning visar att neutraliserande antikroppar som framkallas av vaccination kan skydda djur från HIV-infektion.
Utveckla ett säkert och effektivt HIV (Human Immunodeficiency Virus) vaccin, trots upp till 30 pågående kliniska prövningar, är en utmaning som forskarvärlden har ställts inför i årtionden. Detta är scenariot trots goda framsteg är att förstå hur HIV-virus interagerar med det mänskliga immunsystemet. En av de grundläggande utmaningarna inom detta område är förmågan att HIV att replikera snabbt och även med något förändrad genetisk makeup varje gång. Neutraliserande antikroppar som genereras mot hiv anses vara otillräckliga för att helt rensa en HIV infektion eftersom de aldrig kan ge skydd mot olika stammar av HIV. Men även då kommer vaccininducerade HIV-antikroppar fortfarande att vara viktiga för skydd mot detta infektion.
Faror med en HIV-infektion
Tyvärr, det primära målet för HIV virus är vårt immunförsvar som är tänkt att skydda oss i första hand. Detta är den överlägset största utmaningen för att ta itu med en HIV infektion. Ytterligare en begränsning i forskning om HIV vaccin är att det inte kan testas i laboratorium i djurmodeller som möss eftersom HIV infekterar bara människor. Viss forskning har utförts på en primatmotsvarighet till HIV som kallas SIV men detta är fortfarande en ofullkomlig modell.
Forskare försökte också göra tvåfaders möss (möss med två fäder), men att använda ett manligt DNA var mer utmanande eftersom det innebar att modifiera haploida ESCs som innehöll manliga föräldrars DNA och krävde radering av sju genetiska präglingsregioner. Dessa celler injicerades tillsammans med spermier från en annan hanmus i en kvinnlig äggcell vars kärna som innehåller kvinnligt genetiskt material avlägsnades. De embryon som nu skapades hade bara DNA från hanar som överfördes längs placentamaterialet till surrogatmödrar som bar dem till fullo. Det fungerade dock inte bra för de 12 fullgångna mössen (2.5 procent av totalt) som föddes från två fäder eftersom de bara överlevde i 48 timmar.
Nytt HIV-vaccin
Ett experimentellt HIV-vaccin designat av forskare vid Scripps Institute USA verkar fungera på icke-mänskliga primater – rhesusapor. Målet var att kunna göra neutraliserande antikroppar som kunde induceras genom vaccination och dessa antikroppar skulle "lära" immunsystemet att bekämpa HIV-viruset genom att rikta in sig på ett sårbart område på viruset. Nyckeln till ett starkt immunsvar med vilket vaccin som helst är att välja rätt antigen (här, HIV eller en del av det) som kan stimulera immunsystemet att generera ett önskat svar. Forskning har visat att sådana antikroppar bör binda till virusets yttre proteintrimer och om detta händer kan antikropparna framgångsrikt skydda organismen från angrepp av viruset. En stor utmaning här är att organismer måste kunna göra dessa antikroppar själva. Detta kan endast uppnås när immunsystemet utsätts för virusets yttre proteintrimer, och på så sätt tränas för att kunna identifiera målet och producera korrekta antikroppar mot det.
Proteintrimeren sågs vara mycket instabil när den isolerades ensam och forskare kunde inte isolera den utan att den gick sönder. År 2013 kunde forskare framgångsrikt genetiskt framställa en stabil trimer som heter SOSIP som såg väldigt lik ut som hiv-höljesproteintrimeren. För den aktuella studien använde forskare detta för att designa experimentet HIV vaccin som skulle innehålla den stabila SOSIP-trimern och ville kontrollera om detta kan trigga immunsystemet att producera önskade antikroppar för att skydda mot en HIV-infektion.
Det designade vaccinet testades på två grupper av icke-mänskliga primater rhesus macaques. I en tidigare studie har apor setts utveckla antingen låga eller höga antikroppsnivåer efter en vaccination. För aktuell studie valdes sex av var och en av dessa apor och ytterligare tolv oimmuniserade primater användes som kontroll. Primaterna exponerades för en virusform som kallas SHIV (en genetiskt modifierad simian-version av HIV som innehåller samma trimer som det mänskliga viruset). Detta är en mycket motståndskraftig form av viruset som kallas Tier 2-virus eftersom det är svårt att neutralisera och därför är utmanande på samma sätt som mänskligt virus och just denna stam påverkar de flesta människor.
Det nya vaccinet gör det möjligt för aporna att göra neutraliserande antikroppar mot denna virusstam och fungerade bra på tidigare vaccinerade apor med höga halter av antikroppar som skyddar djuret mot infektion. Resultatet indikerar dock tydligt att framgång uppnås hos apor med redan höga antikroppsnivåer, vilket innebär att detta skulle vara ett förutsättningskriterium. Dessa djur som tidigare vaccinerats börjar också ta slut på antikroppsnivåerna i veckor eller månader efter vaccinationen. En uppskattning gjordes om hur mycket antikroppsnivåer som skulle behövas för att hålla borta infektionen.
Denna studie publicerad i Immunity ger för första gången en uppskattning av hur mycket nivåer av neutraliserande antikroppar som skulle krävas för att skydda någon från HIV. Det är intressant att notera att endast produktionen av neutraliserande antikroppar av immunsystemet sågs vara avgörande. Syftet skulle vara att upprätthålla höga antikroppsnivåer. Det är fortfarande ett visst intervall innan detta experimentella vaccin kan övergå till kliniska prövningar på människa. Författarna är övertygade om att detta är en stor förståelse som uppnåtts inom området HIV vaccin nästan efter tre decennier. En sådan strategi skulle kunna tillämpas på andra stammar av HIV också.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
Pauthner MG et al. 2018. Vaccininducerat skydd mot homolog nivå 2 SHIV-utmaning hos icke-mänskliga primater beror på serumneutraliserande antikroppstitrar. Immunitet.
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.11.011
***
***
