Dezvoltarea unui vaccin anti-HIV a fost o provocare perplexă care a dus în cea mai mare parte la eșec, dar acum oamenii de știință au identificat factori cheie care permit unor persoane să suprime în mod natural virusul HIV - lucru care ar putea duce la vaccinuri mai bune atât pentru tratarea și prevenirea infecției. Cercetătorii cred că au identificat puncte cruciale pe suprafața virusului în care sistemul imunitar poate ataca cu succes HIV
Cercetarea, realizată de Ragon Institute, o colaborare a diferitelor filiale ale Universității Harvard și a Institutului Tehnologic din Massachusetts (MIT), este prezentată într-o nouă lucrare publicată în revista Science . Se bazează pe un studiu realizat pe două grupuri mici de oameni care sunt în stare naturală să controleze răspândirea HIV mult mai bine decât pacientul mediu.
„Ceea ce duce medicamentul înainte este de fapt învățarea de la pacienți”, spune Bruce Walker, directorul Institutului Ragon și autorul principal al studiului. „Vedeți ceva în clinică care nu se potrivește tiparului obișnuit, cum ar fi cineva care se descurcă foarte bine, în ciuda faptului că este infectat cu HIV, care identifică valorile care în cele din urmă sunt atât de critice pentru a explica întregul proces al bolii”.
Un grup numit „controler viremic”, mai puțin de cinci la sută dintre cei infectați cu HIV, sunt capabili să țină virusul în sângele lor la mai puțin de 2.000 de copii pe mililitru timp de mulți ani, uneori zeci de ani, fără a utiliza medicamente antiretrovirale. „Controlori de elită”, mai puțin de jumătate din procentul purtătorilor de HIV, au un control imunitar și mai puternic și sunt capabili să suprime virusul sub nivelul de detecție (50 de copii pe mililitru de sânge) folosind testul standard pentru infecția cu HIV. (HIV, în general, se răspândește rapid, infectând și ucigând celulele sistemului imunitar și lăsând o persoană din ce în ce mai vulnerabilă la infecții comune, după aproximativ zece ani, fără tratament antiretroviral.) Ragon a identificat aproximativ 1.800 de controlori de peste cincisprezece ani de căutare în întreaga lume.
Cercetările anterioare au identificat tiparele specifice de antigen de leucocite umane (HLA) - markeri pe bază genetică de pe suprafața celulelor care reglează funcția sistemului imunitar - care au fost asociați cu o protecție sporită împotriva HIV, dar acei markeri HLA au explicat doar aproximativ 20 la sută din efectul total și în timp ce având o HLA specifică a crescut șansele ca o persoană să poată controla virusul, nu a ajutat deloc la o treime dintre pacienți. Altceva trebuia implicat în suprimarea virusului HIV.
Noua cercetare a examinat structura HIV în sine, identificând anumite părți ale virusului vizat de sistemul imunitar pentru a încerca să explice modul în care unii oameni rezistă la răspândirea HIV
HIV care se asamblează pe suprafața unui macrofag infectat (un tip de celule albe din sânge). Virionii HIV au fost marcați cu o etichetă fluorescentă verde și apoi priviți la un microscop fluorescent. (Liza Brut / PLoS Biology e445 (2006) prin CC BY 2.5) Echipa de cercetare Ragon a apelat la Banca de date a proteinei, o bază de date a structurilor tridimensionale ale moleculelor de proteine, pentru informații despre 12 din cele 15 proteine care alcătuiesc HIV Folosind modelarea matematică, au identificat noduri unde cel mai mare număr de proteine sunt legate între ele. formează virusul. Complexitatea acestor puncte de joncțiune fizică a însemnat că orice modificare a legăturilor acestor noduri ar avea efectele cele mai semnificative asupra modului de funcționare a virusului. HIV ar putea muta în alte puncte pentru a zădărnici un atac al sistemului imunitar fără a afecta serios funcția virusului, dar nu în aceste noduri cheie.
Apoi, echipa de cercetare a analizat locul în care celulele T CD8, o parte cheie a sistemului imunitar, vizează HIV. Se dovedește că celulele T CD8 ale majorității oamenilor fac fotografii aleatorii la HIV, adesea lovind părți ale virusului care pot muta cu ușurință pentru a bloca. atacul.
Dar celulele T CD8 ale controlorilor viremici și de elită își concentrează atacul asupra nodurilor legate, unde virusul este cel mai puțin capabil să mute pentru a înfrunta atacul. Clasarea nodurilor după conexiunile lor de proteine și celulele specifice de virus vizate de sistemul imunitar a produs un scor de rețea. Cu cât scorul de rețea este mai mare, cu atât celulele T CD8 au reușit să controleze infecția cu HIV - structura HLA nu părea să conteze.
În laborator, cercetătorii au creat versiuni ale HIV care au fost mutate la aceste noduri cheie și au încercat să infecteze liniile celulare, în același mod în care virusul s-ar răspândi în mod natural printr-un pacient. Dar mutațiile au afectat semnificativ capacitatea virusului de a infecta celulele și de a se replica.
„Credem că aceste descoperiri ar putea avea implicații majore pentru dezvoltarea vaccinurilor cu celule T”, spune Gaurav Gaiha, co-autorul lucrării. Dezvoltarea vaccinului este un domeniu de controversă în rândul cercetătorilor HIV, deoarece majoritatea cercetărilor privind vaccinul HIV se concentrează în prezent pe anticorpi, o altă parte majoră a sistemului imunitar, mai degrabă decât pe celulele T pentru a genera protecția imună împotriva infecției.
Dacă, într-adevăr, această abordare a creat o hartă mai bună a obiectivelor care vor fi afectate de HIV, acesta este încă un prim pas, deși unul crucial. Următorul va fi să găsiți o modalitate de a genera și livra celulele T CD8 potrivite acelor ținte. Dar știința ar putea urmări progresele rapide realizate pentru dezvoltarea terapiei cu celule T pentru combaterea cancerului.
Echipa Ragon a declarat deja munca de dezvoltare a unui vaccin pe baza acestor principii, care va fi folosit mai întâi ca mod de tratament, mai degrabă decât de prevenție. Dacă schimbi sistemul imunitar în infecția cu HIV, poți să te uiți imediat și să vezi dacă a scăzut încărcătura virală. Este un monitor în timp real a funcționării sistemului imunitar ”, spune Walker. „După ce vom primi aceste răspunsuri, vom opri terapia și vom vedea dacă pot controla [virusul] și ar trebui să știm foarte repede.”
Gaiha consideră că această abordare de analiză a rețelei va funcționa la fel de bine cu alți agenți patogeni, identificând site-uri cruciale pentru terapii și vaccinuri.
Noua cercetare este „un avans important”, spune Steven Deeks, un cercetător principal HIV în cadrul Universității din California San Francisco (UCSF) care nu a participat la acest studiu. „Au existat sute de povești despre modul în care controlorii HIV fac ceea ce fac, dar foarte puțini dintre ei au dus la ceea ce aș numi rezultatele acționabile, lucruri pe care le spunem, să folosim aceste informații în clinică.”
Dacă se pot dezvolta tratamente care să vizeze părțile corecte ale virusului HIV, așa cum se întâmplă în mod natural corpurile controlorilor viremici și de elită, atunci obiectivul pe termen lung al dezvoltării unui vaccin pentru virus poate fi posibil. „Acum avem o terapie pe care o putem folosi, ” spune Deeks.
