Известно, что вирус иммунодефицита человека – это очень изменчивый вирус, который адаптируется к иммунному ответу человека в течение всей жизни инфекции, и новое исследование, опубликованное в Nature Medicine, показывает, что вирусная адаптация при ВИЧ может предсказать текущее состояние болезни человека, а также степень к которому недавно переданный ВИЧ-1 адаптируется к своему новому хозяину.
Используя новый метод измерения степени адаптации вируса к клеточному иммунному ответу человека, исследователи смогли предсказать, насколько быстро болезнь будет прогрессировать у этого человека.
Клеточное звено иммунного ответа через CD8 + Т-клетки устраняет ВИЧ-инфицированные клетки. Эти Т-клетки активируются частями вируса, пептидными эпитопами, представленными на белках человеческого лейкоцитарного антигена на поверхности антигенпрезентирующих клеток. HLA – это белок клеточной поверхности, который является одной из наиболее полиморфных вариабельных частей генома человека, столь же уникальной, как и ДНК каждого человека.
Некоторые спонтанные мутации в ВИЧ изменяют эпитопы, антигены, с которыми связываются Т-клетки, так что белки HLA больше не представляют их эффективно и больше не стимулируют иммунный ответ. Этот процесс вирусной адаптации происходит постоянно, и некоторые адаптации сохраняются даже после последовательной передачи новым людям.
Международная группа, возглавляемая учеными из Microsoft Research, Университета Алабамы в Бирмингеме и Университета Эмори, использует модель для количественной оценки вирусной адаптации, показывая, что заражение вирусом, хорошо адаптированным к их иммунному ответу, очень пагубно для этого человека.
"Люди, которым не повезло заразиться предварительно адаптированным вирусом, прогрессировали в три раза быстрее до низкого уровня CD4 и имели гораздо более высокую вирусную нагрузку," сказал Джонатан Карлсон, доктор философии.D., старший научный сотрудник Microsoft Research.
Исследователи показывают, что адаптированные эпитопы плохо распознаются иммунной системой, когда они передаются людям, и даже когда адаптированный эпитоп распознается, иммунный ответ гораздо менее эффективен в уничтожении инфицированных клеток.
Таким образом, части вируса, которые обычно вызывают иммунный ответ, невидимы для ключевых компонентов иммунной системы, что позволяет предположить, что в иммунном ответе существуют универсальные дыры.
"Если мы не можем получить функциональные ответы на эти адаптированные эпитопы в контексте естественной инфекции, будет довольно сложно получить ответы, вызванные вакциной-кандидатом," сказал доктор. Эрик Хантер, профессор патологии Университета Эмори.
Анализ иммунных ответов, измеренных в ходе испытания вакцины Step HIV, показал, что чем более адаптирована вакцина-кандидат, тем хуже будет ответ.
"Поскольку вакцины разрабатываются для профилактики ВИЧ, важно подумать о том, как мы их разрабатываем," сказал Пол Гёпферт, M.D., директор Клиники исследования вакцин в Алабаме UAB. "Чтобы иммунная система отреагировала на вакцину, вы должны подумать о ее ответе на адаптированную форму ВИЧ и сосредоточиться на тех частях вируса, которые наиболее трудно поддаются адаптации."
"Идеальная вакцина вырабатывает антитела и клеточно-опосредованные ответы," Гепферт сказал. "Мы не оптимизировали вакцины, чтобы их нельзя было адаптировать, чтобы посмотреть, улучшат ли они эффективность."
Хотя количество инфекций, наблюдаемых в Соединенных Штатах, снизилось за последние 10 лет, каждый год по-прежнему регистрируется более 50000 новых случаев заражения. Эффективная терапия для лечения ВИЧ доступна уже почти 20 лет, но разработка более эффективных методов профилактики имеет важное значение для уменьшения или прекращения числа случаев инфекции.