Mdc1 вакцина от вич
Обновлено: 23.04.2024
Егор Воронин — нью-йоркский вирусолог, специалист в области вакцинопрофилактики. Более двадцати лет он занимался исследованиями ВИЧ, его эволюцией и репликацией. С 2018 по 2020 год он возглавлял биотехнологическую компанию Worcester HIV Vaccine, занимающуюся разработкой вакцины от ВИЧ. В своем блоге shvarz Егор публикует массу интересных фактов о вакцинах, ВИЧ, о вирусах в целом, а в последние полтора года и о новом коронавирусе: он умеет рассказывать простым языком о сложном.
— Наверное, тот факт, что сейчас все следят за вакцинами, позволит объяснить это проще.
— Это единственная проблема?
— Нет. Вторая проблема: как мы все уже знаем в отношении коронавируса — созданные против него вакцины хорошо предотвращают тяжелое течение болезни и смерть, но гораздо хуже защищают от заражения. Для COVID-19, как все же быстротечной болезни, это нормально: даже если вирус попадет в привитый организм, он не вызовет тяжелую болезнь, организм силами иммунной системы быстро его поборет, и человек скоро выздоровеет, вирус исчезнет.
С ВИЧ же совершенно другая ситуация. Он приспособлен к тому, чтобы жить в организме очень долго и ускользать от иммунной системы годами. Если мы не предотвратили его попадание в организм, то без терапии он будет в нем реплицироваться и в конце концов вызовет СПИД. Будучи привитыми от коронавируса, вы можете все равно им заразиться, но лишь чуть-чуть поболеете или даже не заметите, что вирус был, организм его вычистит, — а с ВИЧ это не работает. На ранних этапах разработки вакцин пытались измерять их эффективность именно по способности предотвращать не заражение ВИЧ, а последующее развитие СПИДа, но сейчас уже ясно, что если ВИЧ попал в организм, то без терапии СПИД неизбежно разовьется. Значит, в отношении ВИЧ нам нужна вакцина, которая будет полностью предотвращать само попадание вируса в организм, а это гораздо более высокая планка.
— Но с точки зрения обывателя все кажется просто: есть вирус ВИЧ, он выделен и хорошо известен. Так возьмите его, убейте, и убитый, обезвреженный вирус введите человеку — пусть организм вырабатывает иммунный ответ. Ведь так делались все классические вакцины. На каком этапе оказалось, что с ВИЧ это не работает?
— Над вакциной от ВИЧ работают уже не первый десяток лет. При этом были сделаны какие-то побочные открытия, которые можно применять в других областях? Например, в нынешней борьбе с коронавирусом?
— Попытки создать вакцины от ВИЧ начались сразу же, как только вирус был впервые выделен. Пытались сделать вакцины на основе убитого вируса, на основе рекомбинантных белков, продолжают активно работать над векторными вакцинами. А когда появился COVID-19, практически все мои коллеги, кто занимался вакцинами от ВИЧ, перекинулись в область коронавируса. Я смотрю на научные статьи о коронавирусе — там все знакомые имена.
Я уже упоминал, что технология стабилизации спайкового белка была разработана для ВИЧ, это был один из главных прорывов в вакцинологии за последние десять лет, и она нашла отличное применение в вакцинах от COVID-19.
Известный вирусолог Барни Грэм, который занимался именно стабилизацией вирусного белка у ВИЧ и у респираторно-синцитиального вируса, сыграл важную роль в разработке одной из самых популярных в мире вакцин от COVID-19 компании Moderna.
Мишель Нуссенцвайг, который выделил нейтрализующие антитела к коронавирусу, разработал технологию выделения этих антител в ходе многолетних исследований антител к ВИЧ и вирусу иммунодефицита обезьян. Памела Бьоркман, ведущий специалист Caltech по структуре вирусных белков, раньше изучала в том числе и ВИЧ.
— Это известные имена, но применяются ли отработанные на ВИЧ методики?
— Сами методы тестирования на нейтрализующие антитела были разработаны для ВИЧ, а теперь применяются для COVID-19. В области тестирования вакцин существует огромная сеть клинических центров и лабораторий и в США, и в Африке, и по миру — она была создана для ВИЧ-инфекции, после начала пандемии ее просто взяли и перепрофилировали под коронавирус, а заведуют ею те же самые ученые.
С другой стороны, технологии, нашедшие применение в вакцинах от COVID-19, сейчас интересуют и исследователей ВИЧ: технология мРНК вакцин разрабатывалась и для ВИЧ, но сейчас работы в этой области существенно активизировались.
— Кто-нибудь из российских ученых занимается разработками вакцины от ВИЧ?
— В России разработки вакцин от ВИЧ ведутся, но их немного. Есть три исследовательские группы: в Москве, Петербурге и в Новосибирске. У них есть определенные наработки, но пока они не прошли дальше первой фазы испытаний.
Вопрос в большей мере этический. Раз уж существуют эффективные методы предотвращения ВИЧ-инфекции, то нельзя не делать их доступными участникам клинических испытаний. Но если мы предоставляем их всем участникам клинических испытаний (и плацебо-группе, и группе, получающей вакцину), то количество новых инфекций будет чрезвычайно мало в обеих группах, и эффективность вакцины будет невозможно измерить. Или придется делать испытания еще обширнее и еще длинней, что еще больше повысит их стоимость.
Перспективы разработки вакцины от ВИЧ тают с каждым днем именно потому, что сложно их тестировать, не подвергая людей риску заразиться в ситуации, когда есть готовые способы избежать этого риска. Но нельзя сказать, что ученые полностью потеряли надежду. Уже ведутся активные обсуждения новых подходов к проведению клинических испытаний ВИЧ-вакцин в будущем.
Почти 37 миллионов человек во всем мире живут с ВИЧ/СПИДом, причем каждый год фиксируется около 1,8 миллионов новых случаев. Крайне необходима безопасная и эффективная профилактическая вакцина для борьбы с пандемией ВИЧ.
Вакцины против ВИЧ: история вопроса
В течение 35 лет эпидемии только четыре вакцины против ВИЧ были протестированы на людях, из которых лишь одна доказала свою эффективность: экспериментальная вакцина RV144 в исследованиях в Таиланде показала снижение уровня инфицирования человека на 31%, но эффект считался слишком низким для рекомендации вакцины к общему использованию.
Ключевым препятствием для развития вакцины против ВИЧ было отсутствие прямого соответствия между клиническими испытаниями и доклиническими исследованиями.
Чтобы решить эти методологические проблемы и продвинуться в клинических испытаниях эффективности, ученые в рамках последнего исследования оценили возможные новой вакцины против ВИЧ-1 на основе аденовируса человека 26 серотипа (Ad26) в параллельных клинических и доклинических исследованиях для определения оптимального режима вакцинации против ВИЧ.
В первой стадии клинического исследования приняло участие почти 400 здоровых взрослых. Затем в южной части Африки было начато исследование второй фазы для определения безопасности и эффективности вакцины против ВИЧ-1 у 2600 женщин, которым грозит риск заражения ВИЧ.
Пятая вакцина против ВИЧ: преимущества
Разработка и клинические исследования новой вакцины
Для стимуляции первоначального иммунного ответа каждый доброволец получал внутримышечную инъекцию Ad26.Mos.HIV в начале исследования и через 12 недель. Вакцина, содержащая антитела к трем основным генам ВИЧ Env, Gag, Pol, была создана из многих штаммов ВИЧ, доставляемых в организм с помощью вируса простуды (Ad26).
Результаты показали, что все испытанные схемы вакцин способны генерировать иммунные ответы против ВИЧ у здоровых людей и хорошо переносятся. При этом во всех группах наблюдалось одинаковое количество локальных и системных реакций средней степени тяжести. Пять участников сообщили по меньшей мере об одном связанном с вакциной побочном эффекте 3-го типа: боль в животе, диарея, постуральное головокружение и боль в спине. О побочных явлениях 4 типа или смерти не сообщалось.
В параллельном исследовании оценивалась иммуногенность и защитная эффективность тех же мозаичных вакцинных схем на основе Ad26 у 72 макак-резусов против обезьяно-человеческого вируса иммунодефицита (SHIV). Это вирус, подобный ВИЧ, который заражает обезьян.
Экспериментальная вакцина Ad26/Ad26 plus gp140 вызывала наибольшие иммунные реакции у людей, а также обеспечивала лучшую защиту у обезьян: две трети вакцинированных животных были полностью защищены от инфицирования SHIV.
Дальнейшие исследования необходимы
Авторы отмечают несколько ограничений, в том числе тот факт, что связь эффективности вакцины у обезьян-резусов и клинической эффективности у людей остается неясной. Они также отмечают, что нет конечного иммунологического измерения, которое может прогнозировать защиту от ВИЧ-1 у людей.
Студент медицинского факультета УЛГУ. Интересы: современные медицинские технологии, открытия в области медицины, перспективы развития медицины в России и за рубежом.
- Запись опубликована: 11.04.2019
- Reading time: 1 минут чтения
Антиретровирусная терапия скоро будет считаться устаревшим методом борьбы с ВИЧ-инфекцией, поскольку ученые успешно использовали иммунные клетки для выявления скрытой формы ВИЧ и ее уничтожения. Открытие станет основой для вакцины.
Результаты опытов были опубликованы в журнале EBioMedicine.
Значимость исследования
Вирус ВИЧ был выявлен в 1981 году в Сан-Франциско. Уже через несколько лет единичные случаи заболеваемости вылились в эпидемию.
По данным ЮНЭЙДС (программа ООН по СПИДУ), число инфицированных ВИЧ в 2012 г. составило более 35 млн человек. С этого момента каждый час в мире заражается ВИЧ более 300 человек, это значит, что в день появляется более 7000 ВИЧ-инфицированных. Более 5000 пациентов погибают.
Антиретровирусная терапия позволяет контролировать ВИЧ настолько, что вирус почти не обнаруживается в крови. Тем не менее ВИЧ не излечивается, а остается в организме в скрытой форме, поэтому больные должны пожизненно принимать лекарства, чтобы предотвратить рецидивы.
Антиретровирусная терапия дает множество побочных эффектов: у пациентов проявляются желудочно-кишечные, сердечно-сосудистые, неврологические и психиатрические проблемы, инсулинорезистентность и кровотечения. Также лекарства от ВИЧ влияют на плотность костей и здоровье печени. Поэтому поиск средств, способных победить ВИЧ, продолжается.
Ученые нашли способ обнаруживать и нейтрализовать вирус. Если удастся создать вакцину, ВИЧ-инфицированным людям больше не придется принимать антиретровирусные препараты каждый день.
Суть исследования
Ведущий автор исследования Робби Майярд из Высшей школы общественного здравоохранения в Университете Питтсбурга (Пенсильвания) рассказывает, что его команде удалось выяснить, что ВИЧ прячется в ДНК Т-хелперных иммунных клеток.
Чтобы понять, какие клетки укрывают ВИЧ, команда ученых решила изучить другой вирус с похожим поведением. Специалисты начали работать над цитомегаловирусом (ЦМВ), который поражает 95% людей, больных ВИЧ.
Чтобы проверить версию. исследователи взяли кровь у 20 ВИЧ-инфицированных, принимающих антиретровирусные лекарства. При этом обнаружить Т-клетки, латентно инфицированные ВИЧ, у людей, получающих антиретровирусную терапию, было не так просто. Это могла быть всего одна на 10 млн клеток.
Также был выделен другой тип иммунных клеток, так называемых дендритных, сообщающих другим иммунным клеткам, куда направляться и с чем бороться.
Затем ученые добавили MDC1 обратно в Т-хелперные клетки, содержащие латентный ВИЧ. Это успешно изменило время ожидания. Вирус покинул свое укрытие, став уязвимым.
Исследования дают надежду миллионам больных людей. Вполне возможно, что новая вакцина появится совсем скоро, так как MDC1 уже проходит клинические испытания на людях.
Какие вакцины уже есть
Однако трудности не останавливают исследователей, и работа над созданием вакцины идет на протяжении многих лет.
Вторая группа препаратов, на которую делаются большие ставки, — использование нейтрализующий антител широкого спектра действия (bNAbs). bNAbs вырабатываются b-клетками. В отличие от обычных антител, bNAbs реагируют с консервативными эпитопами вируса, обеспечивая защитный иммунитет против подавляющего большинства штаммов ВИЧ. Эксперименты на макаках показали эффективность — у них bNAbs предотвращали заражение.
В 2016–2018 годах в двух исследованиях AMP (Antibody Mediated Prevention) было рандомизированно более 4600 участников для приема VRCO1 и плацебо. Исследование не показало снижение передачи ВИЧ в целом, но его эффективность составила 75% в группе участников, подвергшихся воздействию вируса, чувствительного к VRCO1. Результаты в целом подтверждают принцип, что bNAbs могут быть эффективными и приемлемыми в странах с низким уровнем дохода.
Новые направления разработки вакцин
Российские разработки вакцины от ВИЧ
Согласно презентации Анны Вадимовны, исследования специфической активности на лабораторных животных показали, что они эффективно стимулируют необходимый иммунный ответ.
Стоит ли ждать эффективную вакцину?
По мнению Покровской, в ожидании действенной вакцины не стоит забывать про уже известные методы профилактики ВИЧ.
Четвертая Международная научно-практическая конференция PROHIV проходит 20–21 сентября 2021 года. В ней участвуют медики, ученые, активисты и ВИЧ-положительные люди. Эксперты обсуждают инновационные решения по профилактике, диагностике, лечению ВИЧ и не только. Присоединиться к конференции можно по ссылке (необходимо зарегистрироваться).
Перед тем как говорить о вакцине против ВИЧ, стоит начать с более общего вопроса: что мы понимаем под прививками и вакцинами с научной точки зрения?
По механизму возникновения иммунитет делится на два вида: врожденный и приобретенный. Первый есть у каждого человека с рождения, он выработан эволюционно. Благодаря нему человек не болеет многими болезнями, которыми, например, страдают животные.
Второй возникает в течение жизни и у каждого может отличаться в зависимости от того, с какими возбудителями человеку довелось встретиться.
по теме
Лечение
Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам
Приобретенный иммунитет может быть активным (он возникает вследствие реакции организма на перенесенную болезнь, присутствие возбудителя в организме), а может быть пассивным, когда антитела, например, передаются от матери ребенку во время беременности.
Именно по этим антителам, как правило, и ставится диагноз, если мы пользуемся экспресс-тестами. В случае с ВИЧ существует и пассивный иммунитет. Но при передаче вируса от матери ребенку, к сожалению, он не обладает достаточным защитным эффектом.
Еще одно направление — это искусственный иммунитет. Он тоже бывает активным и пассивным. Пассивный — это иммуноглобулины, выработанные либо у лабораторных животных, либо у других иммунизированных лиц, и сыворотки. Активный же достигается собственно путем вакцинации.
Вакцины бывают профилактические (защитные) и лечебные. Они различаются по типу воздействия на организм и по своим результатам.
Пассивный иммунитет возникает быстрее, сразу после того, как в организм ввели чужие антитела. Однако он бывает совсем недолговременным. Активный иммунитет держится долго, чаще — пожизненно, но и возникает не сразу.
Иммунный ответ: как это все работает?
Ученые обычно говорят о гуморальном и клеточном иммунитете. Принцип работы гуморального заключается в следующем: в нашем организме есть специальные клетки — лимфоциты. Они постоянно циркулируют в крови и проверяют все, что попадается им на пути, по принципу свой/чужой.
по теме
Лечение
Гид по вакцинам. Когда и какую прививку сделать? А главное: надо ли вообще прививаться? (Спойлер: конечно, надо)
Например, антитела к ВИЧ-инфекции появляются где-то через месяц после заражения, соответственно, все это время вирус может циркулировать в организме. Почему они неэффективны? Во-первых, потому что появляются слишком поздно.
Во-вторых, потому что вирус, с которым мы имеем дело, очень изменчив. Если даже В-клетки обнаружили его антиген, выработали к нему антитела, способные нейтрализовать заразу, то за время, которое ушло на все это, сам вирус успевает мутировать и оказаться неуязвимым для выработанного организмом оружия.
Когда мы говорим о клеточном иммунитете, речь идет об уничтожении тех вирусов, которые преодолели гуморальный барьер и успели забраться в саму клетку.
Клетки CD4 частично регулируют весь процесс и выполняют функцию клеток памяти. Их принято называть хелперами. CD8 — собственно занимаются уничтожением, за это их зовут киллерами.
ВИЧ — единственный вирус, который поражает не просто клетки организма, а собственно клетки иммунной системы. Той самой, которая с вирусом должна, по идее, бороться.
Именно поэтому против ВИЧ-инфекции иммунитет не может сработать так, как это было бы с любым другим вирусом.
Какие возникают трудности при создании вакцины против ВИЧ?
На данный момент в рамках более ста испытаний уже протестировано более сорока видов вакцин с участием тысяч добровольцев, и есть целая система, в которой регистрируются все исследования по вакцинации от ВИЧ.
Последнее время в разного рода СМИ регулярно появляется информация, что той или иной компанией разрабатывается новая вакцина против ВИЧ. Однако обнадеживающих результатов не так уж и много. Почему?
Читайте также: