Istraživanja pokazuju da neutralizirajuća antitijela koja se induciraju cijepljenjem mogu zaštititi životinje od infekcije HIV-om.
Razvijanje sigurnog i učinkovitog HIV-a (virusa ljudske imunodeficijencije) cjepivo, unatoč do 30 kliničkih ispitivanja u tijeku, izazov je s kojim se istraživačka zajednica suočava desetljećima. Ovo je scenarij unatoč dobrom napretku razumijevanja načina na koji virus HIV-a stupa u interakciju s ljudskim imunološkim sustavom. Jedan od temeljnih izazova u ovom području je sposobnost HIV-a da se brzo replicira i svaki put s blago izmijenjenom genetskom strukturom. Neutralizirajući antitijela generirani protiv HIV-a smatraju se nedovoljnim za potpuno uklanjanje HIV infekcije jer nikada ne mogu pružiti zaštitu od različitih sojeva HIV. Ali čak i tada, cjepivom izazvana HIV antitijela i dalje će biti važna za zaštitu od ovoga infekcija.
Opasnosti od HIV infekcije
Nažalost, primarna meta HIV-a virus je naš imunološki sustav koji bi nas trebao štititi na prvom mjestu. Ovo je daleko najveći izazov u borbi protiv HIV infekcije. Još jedno ograničenje u istraživanju cjepiva protiv HIV-a je da se ono ne može testirati u laboratoriju na životinjskim modelima poput miševa jer HIV inficira samo ljude. Neka istraživanja provedena su u ekvivalentu HIV-a primata zvanom SIV, ali ovo je još uvijek nesavršen model.
Znanstvenici su također pokušali napraviti miševe s dva oca (miševi s dva oca), ali korištenje muške DNK bilo je izazovnije jer je uključivalo modificiranje haploidnih ESC-a koji sadrže DNK muškog roditelja i zahtijevalo je brisanje sedam genetskih područja utiskivanja. Ove stanice su ubrizgane zajedno sa spermom drugog mužjaka miša u ženku jajnu stanicu iz koje je uklonjena jezgra koja sadrži ženski genetski materijal. Sada stvoreni embriji su imali samo DNK od mužjaka, a prenijeli su se uz placentni materijal do surogat majki koje su ih nosile do punog termina. Međutim, nije dobro funkcioniralo za 12 donošenih miševa (2.5 posto od ukupnog broja) koji su rođeni od dva oca jer su preživjeli samo 48 sati.
Novo cjepivo protiv HIV-a
Eksperimentalno cjepivo protiv HIV-a koje su osmislili istraživači s Instituta Scripps USA djeluje na neljudskim primatima - rezus majmunima. Cilj je bio moći stvoriti neutralizirajuća antitijela koja bi se mogla inducirati cijepljenjem, a ta bi protutijela 'naučila' imunološki sustav da se bori protiv virusa HIV-a ciljajući ranjivo područje na virusu. Ključ snažnog imunološkog odgovora s bilo kojim cjepivom je odabir pravog antigena (ovdje, HIV-a ili njegovog dijela) koji može stimulirati imunološki sustav da generira željeni odgovor. Istraživanja su pokazala da bi se takva antitijela trebala vezati za vanjski proteinski trimer virusa i ako se to dogodi antitijela mogu uspješno zaštititi organizam od napada virusa. Glavni izazov ovdje je da organizmi moraju biti sposobni sami proizvesti ova antitijela. To se može postići samo kada je imunološki sustav izložen vanjskom proteinskom trimeru virusa, čime se osposobljava da može identificirati metu i proizvesti ispravna antitijela protiv nje.
Vidjelo se da je proteinski trimer vrlo nestabilan kada je izoliran sam i istraživači ga nisu mogli izolirati bez loma. Godine 2013. znanstvenici su uspjeli genetskim inženjeringom uspješno izraditi stabilan trimer nazvan SOSIP koji je izgledao vrlo sličan trimeru proteina ovojnice HIV-a. Za trenutnu studiju znanstvenici su to iskoristili za dizajniranje eksperimentalnog cjepiva protiv HIV-a koje bi sadržavalo stabilni SOSIP trimer i htjeli su provjeriti može li to potaknuti imunološki sustav da proizvodi željena antitijela za zaštitu od infekcije HIV-om.
Dizajnirano cjepivo testirano je na dvije skupine neljudskih primata rhesus makaka. U prethodnoj studiji, uočeno je da majmuni razvijaju niske ili visoke razine antitijela nakon cijepljenja. Za trenutnu studiju odabrano je šest od svakog od ovih majmuna, a dodatnih dvanaest neimuniziranih primata korišteno je kao kontrola. Primati su bili izloženi obliku virusa zvanom SHIV (genetski modificirana verzija HIV-a majmuna koja sadrži isti trimer kao i ljudski virus). Ovo je vrlo otporan oblik virusa koji se naziva Tier 2 virus jer ga je teško neutralizirati i stoga je izazovan na isti način kao i ljudski virus, a ovaj soj utječe na većinu ljudi.
Novo cjepivo omogućuje majmunima stvaranje neutralizirajućih protutijela protiv ovog soja virusa i dobro je djelovalo na prethodno cijepljene majmune s visokim razinama antitijela koja štite životinju od infekcije. Međutim, rezultat jasno pokazuje da se uspjeh postiže kod majmuna s već visokim razinama antitijela, što znači da bi to bio preduvjetni kriterij. Također, kod ovih životinja koje su prethodno bile cijepljene, razina antitijela počinje se smanjivati u tjednima ili mjesecima nakon cijepljenja. Prikupljena je procjena kolika bi razina antitijela bila potrebna da bi se spriječila infekcija.
Ova studija objavljena u Immunity po prvi put daje procjenu kolika bi razina neutralizirajućih antitijela bila potrebna da bi se netko zaštitio od HIV-a. Zanimljivo je primijetiti da je samo proizvodnja neutralizirajućih protutijela od strane imunološkog sustava kritična. Cilj bi bio održati visoke razine antitijela. Još uvijek postoji neki interval prije nego što bi ovo eksperimentalno cjepivo moglo prijeći na klinička ispitivanja na ljudima. Autori su uvjereni da je ovo veliko razumijevanje postignuto u području cjepiva protiv HIV-a gotovo nakon tri desetljeća. Takva strategija mogla bi se primijeniti i na druge sojeve HIV-a.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Pauthner MG i sur. 2018. Zaštita izazvana cjepivom od homolognog Tier 2 SHIV izazova kod neljudskih primata ovisi o titrima protutijela koja neutraliziraju serum. Imunitet.
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.11.011
***
***
