Naukowcy zrobili duży krok w kierunku opracowania skutecznej szczepionki przeciwko wirusowi HIV. Eksperymentalny preparat doprowadził do powstania przeciwciał neutralizujących przeciwko wirusowi wśród małej grupy osób włączonych do badania klinicznego w 2019 roku.
HIV jest wirusem, który atakuje układ odpornościowy człowieka wywołując AIDS – zespół nabytego niedoboru odporności. Wirusa wyizolowano w latach 80., ale pierwsze wzmianki o jego występowaniu pojawiły się pod koniec lat 60. Atakuje on głównie limfocyty T, które stanowią pierwszą linię obrony organizmu przed różnorakimi chorobami. Wirus rozprzestrzeniając się w organizmie dewastuje system odpornościowy człowieka narażając go na śmierć w przypadku nawet błahego schorzenia, którego zdrowy organizm mógłby nawet nie zauważyć.
Na całym świecie około 37 milionów osób jest zarażonych wirusem HIV. Z tej grupy jedynie około 60-70 proc. przyjmuje leki antyretrowirusowe. Terapie te pozwalają chorym w miarę normalnie funkcjonować, jednak leki trzeba przyjmować do końca życia. HIV każdego roku zabija około miliona nosicieli.
Naukowcy na całym świecie od lat próbują znaleźć jakieś remedium na wirusa czy opracować skuteczną szczepionkę. Ale HIV jest prawdziwym mistrzem zabawy w chowanego i skutecznie unika odpowiedzi ze strony układu odpornościowego, powlekając się cukrami przypominającymi te wytwarzane przez organizm. Może też ukryć swój genetyczny szablon w naszym własnym DNA, gdzie pozostaje w uśpieniu. Wirus również szybko mutuje, zmieniając swoją formę, przez co układ odpornościowy ma trudności z wytworzeniem przeciwciał, które mogą go złapać.
Badacze pracujący nad szczepionkami próbują pobudzić wytwarzanie przeciwciał, które celują w zewnętrzną otoczkę wirusa. Te struktury są bardzo podobne u różnych szczepów HIV i pozostają stabilne nawet w przypadku mutacji. Przeciwciała przeciwko temu stabilnemu regionowi zewnętrznej otoczki wirusa mogą blokować infekcję wieloma różnymi szczepami HIV.
Podstawowym problemem z jakim mierzymy się w kontekście HIV jest fakt, że u większości ludzi wirus ten nie wywołuje wystarczająco silnej reakcji immunologicznej. Właśnie to sprawia, że jest on tak groźny dla ludzkiego organizmu. A zatem podstawowym celem potencjalnej szczepionki powinno być wywołanie rozwoju przeciwciał neutralizujących, które miałyby szeroki zakres oddziaływania, nazywanych w języku angielskim broadly neutralizing antibodies (bnAbs).
Przeciwciała bnAbs odkryto na początku lat 90. XX wieku, u niektórych osób zakażonych wirusem HIV. Ich potencjał stał się natychmiast oczywisty: bnAbs potrafią rozpoznać i zneutralizować wiele szczepów wirusa HIV, genetycznie zróżnicowanego, zmiennokształtnego wirusa, który potrafi uniknąć wykrycia przez układ odpornościowy. Jednak pomimo prawie czterdziestu lat badań, szczepionka zdolna do wytwarzania bnAbs u ludzi – nie mówiąc już o jakiejkolwiek szczepionce przeciwko wirusowi HIV – pozostaje nieuchwytna. bnAbs pojawiają się jedynie u około 10 do 25 proc. osób żyjących z HIV, a ich rozwój może zająć lata.
- Aby uzyskać przeciwciało o szerokim spektrum działania neutralizującego, musi nastąpić szereg zdarzeń, które zwykle zajmuje kilka lat od zakażenia – powiedział dr Wilton Williams z Duke Human Vaccine Institute, główny autor publikacji. - Wyzwaniem zawsze było odtworzenie przy użyciu szczepionki niezbędnych wydarzeń w krótszym czasie - dodał.
Szczepionki zazwyczaj działają poprzez wywołanie reakcji immunologicznej podobnej do tej, która występuje podczas prawdziwej infekcji. Jednak w przypadku wirusa HIV twórcy szczepionek muszą radykalnie przyspieszyć reakcję, wywołując przeciwciała, których pojawienie się zwykle zajęłoby lata, w ciągu zaledwie kilku tygodni. W nowych badaniach, które ukazały się w czasopiśmie „Cell” (DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.033), naukowcy wykazali, że jest to możliwe. Kandydat na szczepionkę przetestowany w małym badaniu klinicznym skłonił organizm do wytworzenia przeciwciał bnAbs u kilku osób.
- Zbieramy dowody na to, że można wyprodukować taką szczepionkę – przyznał Barton Haynes z Duke Human Vaccine Institute. - Musimy nakłonić układ odpornościowy do reakcji i poprowadzić go w sposób, w jaki nigdy wcześniej nie robiliśmy – dodał.
Badanie kliniczne pierwszej fazy rozpoczęło się w 2019 roku. Wzięło w nim udział 24 zdrowe osoby, niezarażone wirusem HIV. Cztery z nich otrzymały placebo, piętnastu uczestników otrzymało dwie z czterech planowanych dawek eksperymentalnej szczepionki, a kolejne pięć otrzymało trzy dawki. Jednak badanie zostało przerwane, ponieważ u jednej osoby wystąpiła ciężka reakcja alergiczna (po trzeciej dawce) na jeden ze składników szczepionki, glikol polietylenowy (PEG), który zastosowano do stabilizacji preparatu.
Nowe preparaty nie zawierają już PEG i zapewne badania będą wznowione, zwłaszcza po analizach dostępnych danych z przerwanej próby. A te wykazały, że preparat wywołała silną odpowiedź immunologiczną już po dwóch dawkach i zapoczątkował produkcję oczekiwanych od dawna przeciwciała neutralizujące bnAbs. Najsilniejsze z tych przeciwciał neutralizowały od 15 do 35 proc. szczepów wirusa HIV w eksperymentach na komórkach. Obecność przeciwciał potwierdzono także w grupie uczestników, która otrzymała trzy dawki.
Pozostaje jeszcze wiele do zrobienia, aby zapewnić skuteczniejszą odpowiedź układu odpornościowego i skierować jego uwagę na większą liczbę regionów otoczki wirusa. Skuteczna szczepionka przeciwko wirusowi HIV będzie prawdopodobnie składać się z co najmniej trzech składników, a każdy z nich będzie skierowany przeciwko różnym regionom wirusa, podpowiadają badacze.
- Ostatecznie będziemy musieli uderzyć we wszystkie podatne na ataki miejsca, aby wirus nie mógł uciec. Ale to badanie pokazuje, że szczepienie rzeczywiście może wygenerować u ludzi przeciwciała o szerokim spektrum działania. Teraz, gdy wiemy, że indukcja jest możliwa, możemy powtórzyć to, co zrobiliśmy tutaj z immunogenami, które celują w inne wrażliwe miejsca otoczki wirusa – powiedział Haynes.
Źródło: Duke University, Science Alert, fot. NIADI/ Flickr/ CC BY 2.0
