Ученые из Исследовательского института Скриппса (TSRI) получили новое оружие в борьбе с ВИЧ.
Их новое исследование, опубликованное в ноябре. 17, 2015 в качестве обложки журнала Immunity, описываются четыре прототипа антител, которые нацелены на конкретное слабое место вируса. Руководствуясь этими антителами, исследователи затем имитировали молекулярную структуру белка ВИЧ при разработке своего собственного потенциального кандидата в вакцину против ВИЧ.
"Это исследование является примером того, как мы можем извлечь уроки из естественной инфекции и преобразовать эту информацию в разработку вакцины," сказал научный сотрудник TSRI Райес Андраби. "Это важный шаг вперед в области разработки вакцины против ВИЧ на основе антител."
Андраби был первым автором исследования, работая в лаборатории старшего автора TSRI профессора Денниса Р. Бертон, который также является научным директором Центра нейтрализующих антител Международной инициативы по разработке вакцины против СПИДа (IAVI) и Центра иммунологии и открытия иммуногенов при Национальном институте здравоохранения (CHAVI-ID) при TSRI.
Неожиданные новые антитела
Результаты основаны на успехе нескольких недавних исследований TSRI, показывающих, что при наличии подсказки иммунная система может вырабатывать антитела для нейтрализации многих штаммов ВИЧ.
В новом исследовании ученые провели серию экспериментов, включающих модификации вирусов, разработку белков и антител. Они обнаружили, что четыре антитела нацелены на одну точку на поверхности ВИЧ, называемую вершиной V2. Это было важно, потому что верхушка V2 могла распознаваться этими антителами примерно на 90 процентах известных штаммов ВИЧ – и даже на родственных штаммах, которые инфицируют другие виды. Вакцина, нацеленная на этот регион, может защитить от многих форм вируса.
"Эта область помогает стабилизировать вирус, поэтому это важная область, на которую нужно ориентироваться, если вы хотите нейтрализовать ВИЧ," сказал Андраби.
Продолжая расследование, исследователи заметили, что два из четырех антител имеют необычную особенность, которая может оказаться важной при разработке вакцины.
Иммунная система обычно начинает борьбу с инфекцией с активации иммунных В-клеток, которые экспрессируют на своей поверхности «зародышевые» формы антител, чтобы связывать вторгающиеся патогены. Антитела зародышевой линии редко сами связывают вирусы очень эффективно; вместо этого они являются предшественниками более развитых антител, которые мутируют и оттачивают свой ответ на захватчика.
Однако в новом исследовании два антитела не нуждались в мутации для связывания с вершиной V2; вместо этого эти антитела использовали часть своей основной структуры зародышевой линии, кодируемую немутантными генами. Это означает, что теоретически любой пациент с ВИЧ должен иметь возможность запустить правильный иммунный ответ.
К сожалению, иммунная система, по-видимому, естественным образом вырабатывает лишь небольшое количество этих нейтрализующих ВИЧ антител зародышевой линии. Чтобы вызвать иммунный ответ, который будет благоприятствовать этим антителам, для ученых было критически важно найти правильные белки в ВИЧ, которые антитела могли бы распознавать и связываться с ними.
В новом исследовании ученым удалось имитировать структуру ВИЧ, названную нативным белком оболочки ВИЧ. Это позволило им разработать белки, которые действительно хорошо связываются с антителами зародышевой линии, и, надеюсь, запустить полезный иммунный ответ. Следующим шагом будет тестирование вакцин-кандидатов на животных моделях.