Forskning viser at nøytraliserende antistoffer som induseres ved vaksinasjon kan beskytte dyr mot HIV-infeksjon.
Utvikle et trygt og effektivt HIV (Human Immunodeficiency Virus) vaksine, til tross for opptil 30 pågående kliniske studier, er en utfordring for forskningsmiljøet i flere tiår. Dette er scenariet til tross for gode fremskritt er å forstå hvordan HIV-virus interagerer med det menneskelige immunsystemet. En av de grunnleggende utfordringene på dette området er evnen til HIV å replikere raskt og også med litt endret genetisk sammensetning hver gang. Nøytraliserende antistoffer generert mot HIV anses å være utilstrekkelig til å fullstendig fjerne en HIV infeksjon fordi de aldri kan gi beskyttelse mot ulike stammer av HIV. Men selv da vil vaksineinduserte HIV-antistoffer fortsatt være viktige for beskyttelse mot dette infeksjon.
Farene ved en HIV-infeksjon
Dessverre er det primære målet for HIV virus er vårt immunsystem som skal beskytte oss i utgangspunktet. Dette er den desidert største utfordringen i å takle en HIV infeksjon. En annen begrensning i forskning på HIV vaksine er at den ikke kan testes i laboratorium i dyremodeller som mus fordi HIV smitter bare mennesker. Noe forskning har blitt utført på en primat-ekvivalent av HIV kalt SIV, men dette er fortsatt en ufullkommen modell.
Forskere prøvde også å lage bi-paternale mus (mus med to fedre), men å bruke et hann-DNA var mer utfordrende da det innebar å modifisere haploide ESC-er som inneholdt mannlige foreldres DNA og krevde sletting av syv genetiske pregregioner. Disse cellene ble injisert sammen med sædceller fra en annen mannlig mus inn i en kvinnelig eggcelle hvor kjernen som inneholder kvinnelig genetisk materiale ble fjernet. Embryoene som ble opprettet nå hadde bare DNA fra hanner som ble overført langs placentamaterialet til surrogatmødre som bar dem til full termin. Det fungerte imidlertid ikke bra for de 12 fullbårne musene (2.5 prosent av totalt) som ble født fra to fedre, da de bare overlevde i 48 timer.
Ny HIV-vaksine
En eksperimentell HIV-vaksine designet av forskere ved Scripps Institute USA ser ut til å virke på ikke-menneskelige primater – rhesus-aper. Målet var å kunne lage nøytraliserende antistoffer som kunne induseres gjennom vaksinasjon, og disse antistoffene ville "lære" immunsystemet å bekjempe HIV-viruset ved å målrette mot et sårbart område på viruset. Nøkkelen til sterk immunrespons med enhver vaksine er å velge riktig antigen (her, HIV eller en del av det) som kan stimulere immunsystemet til å generere en ønsket respons. Forskning har vist at slike antistoffer bør binde seg til virusets ytre proteintrimer, og hvis dette skjer kan antistoffene med hell beskytte organismen mot angrep fra viruset. En stor utfordring her er at organismer må kunne lage disse antistoffene selv. Dette kan bare oppnås når immunsystemet utsettes for virusets ytre proteintrimer, og dermed blir trent til å kunne identifisere målet og produsere korrekte antistoffer mot det.
Proteintrimeren ble sett på å være svært ustabil når den ble isolert alene, og forskere klarte ikke å isolere den uten å gå i stykker. I 2013 var forskere i stand til å lykkes med å genetisk konstruere en stabil trimer kalt SOSIP som lignet veldig på HIV-kappeproteintrimeren. For den nåværende studien brukte forskere dette til å designe eksperimentet HIV vaksine som ville inneholde den stabile SOSIP-trimeren og ønsket å sjekke om denne kan trigge immunsystemet til å produsere ønskede antistoffer for å beskytte mot en HIV-infeksjon.
Den utformede vaksinen ble testet på to grupper av ikke-menneskelige primater rhesus macaques. I en tidligere studie har man sett at aper utvikler enten lave eller høye antistoffnivåer etter en vaksinasjon. For gjeldende studie ble seks av hver av disse apene valgt og ytterligere tolv uimmuniserte primater ble brukt som kontroll. Primatene ble utsatt for en virusform kalt SHIV (en genetisk konstruert simian-versjon av HIV som inneholder samme trimer som det humane viruset). Dette er en svært motstandsdyktig form av viruset kalt Tier 2-viruset fordi det er vanskelig å nøytralisere og dermed er utfordrende på samme måte som humant virus, og denne spesielle stammen påvirker de fleste.
Den nye vaksinen gjør apene i stand til å lage nøytraliserende antistoffer mot denne virusstammen og fungerte godt på tidligere vaksinerte aper med høye nivåer av antistoffer som beskytter dyret mot infeksjon. Resultatet indikerer imidlertid klart at suksess oppnås hos aper med allerede høye antistoffnivåer, noe som betyr at dette vil være et forutsetningskriterium. Også disse dyrene som tidligere ble vaksinert, begynner å tømmes for antistoffnivåer i uker eller måneder etter vaksinasjonen. Det ble samlet inn et estimat på hvor mye antistoffnivå som ville være nødvendig for å holde infeksjonen unna.
Denne studien publisert i Immunity gir for første gang et estimat på hvor mye nivåer av nøytraliserende antistoffer som vil være nødvendig for å beskytte noen mot HIV. Det er interessant å merke seg at bare produksjonen av nøytraliserende antistoffer av immunsystemet ble sett på som kritisk. Målet ville være å opprettholde høye antistoffnivåer. Det er fortsatt et stykke tid før denne eksperimentelle vaksinen kan gå over til kliniske studier på mennesker. Forfatterne er sikre på at dette er en stor forståelse oppnådd innen feltet HIV vaksine nesten etter tre tiår. En slik strategi kan brukes på andre stammer av HIV også.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Pauthner MG et al. 2018. Vaksineindusert beskyttelse mot homolog nivå 2 SHIV-utfordring i ikke-menneskelige primater avhenger av serumnøytraliserende antistofftitere. Immunitet.
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.11.011
***
***
