Вирус, заражающий обезьян, может стать частью будущей вакцины против ВИЧ

Белок вируса иммунодефицита обезьян (ВИО), который заражает обезьян, показал себя как потенциальный компонент вакцины против вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) в новом исследовании ученых из Научно-исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute) в Ла-Холье, Калифорния. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell Reports. 

Введение

ВИО у шимпанзе, который может вызывать СПИД-подобную болезнь у естественного хозяина, — это вирус, который заразил людей и превратился в ВИЧ примерно 100 лет назад в Африке. Белок внешней оболочки ВИО, Env, разделяет ключевую структуру с белком Env ВИЧ; это и другие свойства делают Env ВИО привлекательным в качестве потенциального компонента будущей вакцины против ВИЧ-инфекции. Ученые обнаружили, что инокуляция мышей белками Env ВИО продуцирует антитела, которые нейтрализуют инфекцию против нескольких штаммов ВИЧ.

«Мы показали, что можно использовать белки Env ВИО, заражающего шимпанзе, чтобы стимулировать выработку антител против ВИЧ-инфицированного человека», — объясняет автор исследования Деннис Бертон (Dennis Burton). «Это простая, но вдохновляющая стратегия, напоминающая использование вируса коровьей оспы для иммунизации против вируса оспы более 200 лет назад, которая должна помочь нам в создании вакцины против ВИЧ».

Актуальность проблемы

Несмотря на то, что лекарственные препараты могут контролировать ВИЧ и снижать риск передачи, эта инфекция остается основной причиной смерти и угрозой для здоровья миллионов людей во всем мире. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (Centers for Disease Control and Prevention), на конец 2017 года во всем мире около 37 миллионов человек были заражены ВИЧ. Вакцина от ВИЧ поможет предотвратить инфекцию и контролировать распространение заболевания.

Традиционный подход к разработке вирусной вакцины заключается в использовании ослабленной или модифицированной версии вируса в качестве «иммуногена», который стимулирует иммунную систему к выработке защитных антител. Но это не работает против ВИЧ. Вирус, вызывающий СПИД, быстро мутирует, постоянно создавая новые штаммы, которые могут уклоняться от антител, продуцируемых против предыдущих штаммов. Вакцина на основе одного штамма ВИЧ будет неэффективной против практически всех штаммов ВИЧ, с которыми человек может столкнуться в будущем.

В качестве альтернативного подхода, ученые хотят разработать вакцины против ВИЧ, которые фокусируют ответ антител на несколько действительно уязвимых частиц вируса. Эти уязвимые вирусные структуры, или «широко нейтрализующие эпитопы», настолько важны для способности ВИЧ инфицировать клетки и размножаться, что они варьируются в ограниченном количестве от одного штамма к другому. 

Материалы и методы обследования

Ученые разработали стабильную автономную версию Env ВИО — трехмерную структуру под название тример, обычно поддерживаемую наружной мембраной вируса, — из заражающего шимпанзе штамма ВИО, близкого к ВИЧ. 

Белок Env ВИО представляется потенциально хорошим иммуногеном в такой вакцине, так как он имеет широко нейтрализующий эпитоп, V2-Apex, который почти идентичен своему аналогу Env ВИЧ.

Результаты научной работы

Ученые, проводя эксперименты на мышах, обнаружили, что инокуляция тримерами Env ВИО дважды в течение 4 недель вызывала желаемый, узконаправленный ответ антител на V2-Apex ВИЧ. Антитела были способны нейтрализовать несколько изолятов ВИЧ; добавление бустерной инокуляции с использованием ВИЧ-тримеров Env сделало ответ на нейтрализацию ВИЧ еще более широким.

«Это говорит о том, что ответы антител развивались по благоприятным путям», — объясняет Деннис Бертон.

Выводы

Тример Env ВИО был одобрен Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний США (NIAID), Национальным институтом здоровья США (NIH) в качестве кандидатной вакцины против ВИЧ, и в настоящее время ведется разработка более масштабного производственного процесса. Ученые надеются начать испытания безопасности вакцины на человеке в течение следующих нескольких лет.

Авторы другого исследования утверждают, что новый взгляд на антитела к ВИЧ может улучшить состав вакцины.