Mengapa Sukar Membuat Vaksin HIV?

Posted on
Pengarang: Frank Hunt
Tarikh Penciptaan: 12 Mac 2021
Tarikh Kemas Kini: 14 Mungkin 2024
Anonim
Menanti ARV Bagi Anak dengan HIV
Video.: Menanti ARV Bagi Anak dengan HIV

Kandungan

Sejarah perkembangan vaksin HIV telah ditandai dengan banyak kemunduran dan kekecewaan, dengan setiap "kejayaan" yang jelas menunjukkan lebih banyak cabaran dan rintangan untuk diatasi. Sering kali nampaknya untuk satu langkah ke hadapan para penyelidik, halangan yang tidak terduga membuat mereka kembali dengan satu dan bahkan dua langkah.

Dalam beberapa cara, ini adalah penilaian yang adil, memandangkan kita masih belum menemui calon vaksin yang layak. Sebaliknya, para saintis, pada kenyataannya, telah membuat kemajuan besar dalam beberapa tahun terakhir, memperoleh wawasan yang lebih besar mengenai dinamika jangkitan HIV yang kompleks dan tindak balas badan terhadap jangkitan tersebut. Sangat mengejutkan adalah kemajuan ini sehingga kini ada yang percaya bahawa vaksin boleh dilakukan dalam 15 tahun ke depan (antaranya, pemenang Hadiah Nobel dan penemu bersama HIV Françoise Barré-Sinoussi).

Adakah vaksin seperti ini berpatutan, selamat, dan mudah diberikan dan diedarkan kepada penduduk di seluruh dunia masih belum dapat dilihat. Tetapi apa yang kita tahu pasti adalah bahawa sejumlah halangan utama perlu diselesaikan jika ada calon yang akan melangkah ke tahap bukti konsep.


Bagaimana HIV Menghambat Pembangunan Vaksin

Dari sudut pandang paling mendasar, usaha untuk mengembangkan vaksin HIV terhambat oleh kepelbagaian genetik virus itu sendiri. Kitaran replikasi HIV tidak hanya cepat (sedikit lebih dari 24 jam) tetapi rentan terhadap kesalahan yang sering terjadi, menghasilkan salinan mutasi dirinya yang bergabung kembali menjadi strain baru ketika virus ditularkan dari orang ke orang. Membangunkan vaksin tunggal yang dapat membasmi lebih daripada 60 strain dominan serta banyak strain rekombinan-dan di peringkat global-menjadi lebih mencabar apabila vaksin konvensional hanya dapat melindungi daripada sebilangan kecil strain virus.

Kedua, memerangi HIV menuntut tindak balas yang kuat dari sistem kekebalan tubuh, dan ini sekali lagi apabila sistem gagal. Secara tradisinya, sel darah putih khusus yang disebut CD4 T-sel memulakan tindak balas dengan memberi isyarat sel pembunuh ke lokasi jangkitan. Ironinya, ini adalah sel yang menjadi sasaran HIV untuk jangkitan. Dengan berbuat demikian, HIV membebankan kemampuan tubuh untuk mempertahankan diri kerana populasi CD4 habis secara sistematik, yang mengakibatkan pemecahan pertahanan yang akhirnya disebut keletihan imun.


Akhirnya, pembasmian HIV digagalkan oleh kemampuan virus untuk bersembunyi dari pertahanan imun badan. Segera setelah dijangkiti, sementara HIV lain beredar bebas di aliran darah, subset virus (disebut provirus) membenamkan dirinya di tempat perlindungan selular tersembunyi (disebut takungan laten). Setelah berada di dalam sel-sel ini, HIV terlindung dari pengesanan.

Daripada menjangkiti dan membunuh sel inang, HIV laten berpisah di samping inang dengan bahan genetiknya utuh. Ini bererti bahawa walaupun HIV yang beredar bebas dibunuh, HIV yang "tersembunyi" berpotensi untuk reaktif dan memulakan jangkitan lagi.

Halangan untuk Mengatasi

Telah menjadi jelas dalam beberapa tahun terakhir bahwa mengatasi rintangan ini akan menuntut strategi multi-serampang dan pendekatan tunggal tidak mungkin dapat mencapai tujuan yang diperlukan untuk mengembangkan vaksin steril.

Oleh itu, komponen utama strategi ini harus menangani:

  • Kaedah untuk meneutralkan banyak jenis genetik HIV
  • Cara untuk mendorong tindak balas imun yang tepat yang diperlukan untuk perlindungan
  • Cara untuk mengekalkan integriti sistem imun
  • Cara untuk membersihkan dan membunuh virus laten

Kemajuan sedang dicapai pada banyak strategi yang dicadangkan ini, dengan tahap keberkesanan dan keberhasilan yang berbeza-beza, dan dapat ditakrifkan secara kasar sebagai berikut:


Merangsang Antibodi Menetralkan Secara Luas

Di antara orang yang hidup dengan HIV, terdapat subset individu yang dikenali sebagai pengendali elit (EC) yang nampaknya mempunyai ketahanan semula jadi terhadap HIV. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, para saintis mula mengenal pasti mutasi genetik tertentu yang mereka percayai memberikan tindak balas pelindung semula jadi ini. Antaranya ialah subkumpulan protein pertahanan khusus yang dikenali sebagai antibodi peneutralan secara meluas (atau bNAbs).

Antibodi melindungi tubuh daripada agen penyebab penyakit tertentu (patogen). Sebilangan besarnya adalah antibodi peneutralan secara meluas, yang bermaksud bahawa mereka hanya membunuh satu atau beberapa jenis patogen.

Beberapa bNAbs yang baru ditemukan mempunyai kemampuan untuk membunuh spektrum varian HIV yang luas-hingga 95 persen dalam beberapa kasus-sehingga membatasi kemampuan virus untuk menjangkiti dan menyebar.

Sehingga kini, saintis belum mengenal pasti kaedah yang berkesan untuk mendorong tindak balas bNAb ke tahap di mana ia boleh dianggap sebagai pelindung, dan bahawa tindak balas seperti itu mungkin memerlukan masa berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun untuk berkembang. Perkara yang lebih rumit adalah kenyataan bahawa kita belum tahu apakah rangsangan bNAbs ini mungkin berbahaya-sama ada ia bertindak terhadap sel-sel tubuh sendiri dan menafikan apa-apa rawatan yang mungkin menuai.

Dengan itu, banyak tumpuan diberikan pada inokulasi langsung bNAbs kepada orang dengan jangkitan HIV. Salah satu bNAb tersebut, yang dikenal sebagai 3BNC117, muncul tidak hanya untuk menyekat jangkitan sel baru tetapi juga untuk membersihkan sel yang dijangkiti HIV. Pendekatan seperti itu mungkin suatu hari nanti memungkinkan pendekatan terapi alternatif atau pelengkap bagi orang yang sudah dijangkiti virus.

Mengembalikan Keutuhan Kekebalan

Walaupun para saintis dapat secara berkesan mendorong pengeluaran bnAbs, ia mungkin memerlukan tindak balas imun yang kuat. Ini dianggap sebagai cabaran utama kerana HIV itu sendiri menyebabkan kekurangan imun dengan membunuh sel-sel CD4 "helper" secara aktif.

Selanjutnya, kemampuan tubuh untuk melawan HIV dengan apa yang disebut "pembunuh" sel-sel T CD8 secara beransur-ansur menurun seiring berjalannya waktu ketika tubuh mengalami apa yang dikenali sebagai keletihan imun. Semasa jangkitan kronik, sistem kekebalan tubuh akan selalu mengatur dirinya sendiri untuk memastikan ia tidak terlalu dirangsang (menyebabkan penyakit autoimun) atau kurang disimulasikan (membiarkan patogen menyebar tanpa halangan).

Terutama semasa jangkitan HIV jangka panjang, kurang aktif boleh mengakibatkan sel CD4 dihapuskan secara progresif dan tubuh menjadi kurang dapat mengenal pasti patogen (keadaan yang serupa dengan pesakit barah). Apabila ini berlaku, sistem kekebalan tubuh secara tidak sengaja "meletakkan brek" pada tindak balas yang sesuai, menjadikannya kurang dan kurang mampu mempertahankan diri.

Para saintis di Universiti Emory telah mula meneroka penggunaan antibodi klon yang dipanggil ipilimumab, yang mungkin dapat "melepaskan brek" dan menghidupkan semula pengeluaran sel T8 CD.

Salah satu penyelidikan yang diterima dengan lebih bersemangat, yang kini dalam percubaan primata, melibatkan penggunaan "cangkang" cacat virus herpes biasa yang disebut CMV ke dalamnya dimasukkan serpihan SIV yang tidak menyebabkan penyakit (versi HIV primata) . Apabila subjek diinokulasi dengan CMV yang diubah secara genetik, badan tersebut bertindak balas terhadap jangkitan "tiruan" dengan mempercepat pengeluaran sel T8 untuk melawan apa yang mereka yakini sebagai SIV.

Apa yang membuat model CMV sangat menarik adalah kenyataan bahawa virus herpes tidak dihilangkan dari tubuh, seperti virus selesema, tetapi terus meniru terus menerus. Sama ada ini memberikan perlindungan imuniti jangka panjang belum ditentukan, tetapi ia memberikan bukti konsep yang menarik.

Menendang dan Membunuh HIV Laten

Salah satu rintangan terbesar untuk mengembangkan vaksin HIV adalah kepantasan virus dapat menubuhkan takungan pendam untuk menghindari pengesanan imun. Dipercayai bahawa ini boleh berlaku secepat empat jam sekiranya berlaku penularan seks dubur dengan cepat dari tempat jangkitan ke kelenjar getah bening-hingga empat hari pada jenis penularan seksual atau bukan seksual yang lain.

Sehingga kini, kami tidak sepenuhnya yakin seberapa besar atau besarnya takungan ini atau potensi mereka untuk menyebabkan pemulihan virus (iaitu, pengembalian virus) pada mereka yang dipercayai dibebaskan daripada jangkitan.

Beberapa aspek penyelidikan yang paling agresif melibatkan strategi yang disebut "kick-kill", menggunakan agen perangsang yang dapat "menendang" HIV terpendam daripada bersembunyi, sehingga memungkinkan agen atau strategi sekunder untuk "membunuh" virus yang baru terdedah.

Dalam hal ini, para saintis telah berjaya menggunakan ubat-ubatan yang disebut inhibitor HDAC, yang secara tradisional digunakan untuk mengobati epilepsi dan gangguan mood. Walaupun kajian menunjukkan bahawa ubat HDAC yang lebih baru mampu "membangunkan" virus yang tidak aktif, belum ada yang dapat membersihkan takungan atau bahkan mengurangi ukurannya. Harapan kini sedang disatukan pada penggunaan gabungan HDAC dan agen ubat baru yang lain (termasuk PEP005, yang digunakan untuk merawat sejenis barah kulit yang berkaitan dengan sinar matahari).

Lebih bermasalah, bagaimanapun, adalah kenyataan bahawa perencat HDAC berpotensi menyebabkan keracunan dan penekanan tindak balas imun. Akibatnya, para saintis juga melihat sekumpulan ubat-ubatan, yang disebut TLA agonis, yang tampaknya dapat memacu tindak balas kekebalan tubuh daripada "menyebarkan" virus itu agar tidak bersembunyi. Kajian primata awal sangat menjanjikan, dengan tidak hanya pengurangan takungan terpendam yang dapat diukur tetapi peningkatan yang signifikan dalam pengaktifan sel "pembunuh" CD8.