Отслеживая самые первые дни устойчивого иммунного ответа одного человека на ВИЧ, исследователи наметили новый путь разработки давно ожидаемой вакцины, которая может повысить способность организма нейтрализовать вирус.
Исследовательская группа под руководством Бартона Ф. Хейнс, М.D., директор Duke Human Vaccine Institute, и Джон Маскола, M.D., и.о. директора Исследовательского центра вакцин Национального института здоровья, впервые описали коэволюцию антител и вируса у человека с ВИЧ, чья иммунная система развернула широкую атаку против патогена. Результаты опубликованы 3 апреля 2013 г. в журнале Nature.
Большинство вакцин работают, вызывая этот ответ антител, но вирус ВИЧ оказался сложной мишенью для вакцины. Когда вырабатываются антитела к ВИЧ, они обычно имеют ограниченный диапазон, и вирус быстро меняется, чтобы избежать вреда, что приводит к гонке вооружений, в которой вирус обычно побеждает.
Текущему исследованию способствовали новые технологии, которые могут обнаруживать раннюю инфекцию и отслеживать последующий иммунный ответ и эволюцию вируса. Он заполняет пробелы в знаниях, которые препятствовали разработке эффективной вакцины против вируса, убившего более 30 миллионов человек во всем мире.
"Этот проект мог быть реализован только многопрофильной командой, работающей в тесном сотрудничестве," сказал Хейнс, который руководил работой в качестве проекта консорциума Duke Center for HIV / AIDS Vaccine Immunology-Immunogen Discovery (CHAVI-ID), который финансируется Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний. "Впервые мы нанесли на карту не только эволюционный путь антитела, но также эволюционный путь вируса, определив последовательность участвующих событий, которые индуцируют широко нейтрализующие антитела."
Ключом к этому открытию был человек в Африке, у которого ВИЧ-инфекция была обнаружена так рано, что вирус еще не мутировал, чтобы избежать иммунного нападения. У этого человека также была случайная черта, которая встречается только у 20 процентов людей, инфицированных ВИЧ, – иммунная система, вырабатывающая широко нейтрализующие антитела. Это иммунное оружие атакует уязвимые участки вируса, которые сохраняются, несмотря на мутации. При выявлении ранней вирусной инфекции команда обнаружила внешнюю оболочку, поверхностный гликопротеин вируса, который вызвал начало выработки широко нейтрализующих антител.
Отслеживая точные задействованные пути вируса и антител, команды Duke CHAVI-ID и NIH теперь имеют подробную дорожную карту для разработки потенциальной вакцины, которая включает иммуногены с внешней оболочкой, специально выбранной для стимуляции выработки широко нейтрализующих антител.
"Следующим шагом будет использование этой информации для создания последовательных вирусных оболочек и их испытания в качестве экспериментальных вакцин," Хейнс сказал. "Это процесс открытия, и мы прошли долгий путь, чтобы понять, в чем заключалась проблема."