Bredt neutraliserande HIV-antikroppar (bNAbs) är defensiva antikroppar som produceras av immunsystemet, vilket kan neutralisera flera stammar av HIV. Dessa antikroppar är mycket sällsynta hos människor jämfört med icke-brett neutraliserande antikroppar (eller NAbs) som är specifika för en enda HIV-stam.
Det finns för närvarande över 60 olika dominerande stammar av HIV-1 i världen, med en mängd subtyper som kallas rekombinanta HIV-stammar.
Eftersom många HIV-varianter kan existera inom en enskild individ, har det utvecklats ett HIV-vaccin bevisat att det är svårt att undersöka eftersom traditionella vacciner utlöser ett antikroppssvar som kan neutralisera kanske en eller några stammar.
För att ett vaccin ska vara verkligt effektivt, skulle forskare behöva utveckla ett ympmedel som kan torka ut en mängd olika HIV-varianter. Det är därför upptäckten av bNAbs har blivit så central för nuvarande HIV-vaccindesign .
De nuvarande identifierade bNAb isolerades från individer som visade att de antingen hade en medfödd immunitet mot hiv ("elit neutraliserare") eller förmågan att undvika sjukdomsframkallande utan användning av antiretrovirala läkemedel ("långsiktiga icke-progressiva").
Utmaningar och nackdelar i vaccinutveckling
Medan ett antal bNAbs har identifierats så långt tillbaka som 1993, isolerades de mest potentiellt effektiva kandidaterna endast efter 2009 (inklusive vissa som VRC0-1 och VRC0-2, vilka är kända att neutralisera 90% av kända varianter).
Isoleringen av dessa antikroppar betyder emellertid inte att forskare kan utveckla ett vaccin som kan stimulera ett liknande immun (humoralt) svar hos den genomsnittliga individen. Hittills har vi inte sett detta, antingen för vacciner avsedda att skydda mot hiv eller för att förhindra sjukdomsprogression hos de som redan är infekterade med HIV.
Vilka forskare har också funnit var att bNAbs, utöver elit-neutralisatorer, inte nödvändigtvis fungerar med samma effekt hos en immuniserad individ. Medan bNAbs själva har förmågan att neutralisera viruset, har vi lärt oss att det ofta är svårt för dem att tränga in i virusets yttre beläggning (eller "kuvert").
Dessutom, hos människor med hiv - för vilka terapeutiska vacciner undersöks - det humorala svaret ses som avtagande över tiden. Detta kan förklaras av det faktum att hivinfektion i sin natur utplånar antalet CD4-T-celler som initierar immunförsvaret. Utan ett robust CD4-svar kan det vara svårt att utlösa tillverkningen av bNAbs med tillräcklig eller varaktig inverkan.
Och även om ett adekvat svar uppnås, tyder vissa undersökningar på att det kan vara en som utvecklas under en lång period, under vilken tid HIV-populationen kan ha muterat för att undvika antikropparnas effekter.
Vägen framåt
Trots dessa hinder fortsätter forskarna att undersöka alternativa eller kompletterande strategier, bland annat användningen av genetiskt modifierad bakterie (till exempel, som visade sig stimulera insulinproduktion hos diabetiker) och till och med växtbaserade vektorer (såsom Agrobacterium tumefacien, som kan leverera genetiskt modifierat DNA till humana celler).
Andra undersöker emellertid huruvida kombinationsvacciner och / eller booster-inokuleringar kan förbättra effektiviteten, med viss forskning som tyder på att mognad av ett skyddande bNAb-svar kan ta flera år.
Ökande kunskap om bNAbs kan i slutändan bana väg till en mångsidig strategi där flera neutraliserande medel kan användas. Bland dessa kan så kallade " monoklonala antikroppar " kunna selektivt rikta specifika HIV-varianter, av vilka vissa har i stort sett neutraliserande egenskaper.
En av de mer spännande upptäckterna koncentrerades kring N6-antikroppen , som i laboratorietesterna kunde neutralisera 98% av alla hiv-stammar.
Även om det är osäkert om dessa resultat kommer att hålla sig kvar på djur eller mänskliga försök, verkar det vara en av de mest potenta bNAbsna som ännu isolerats.
källor:
Gils, M. och Saunders, R. "Bredt neutraliserande antikroppar mot HIV-1: Mallar för ett vaccin." Virologi. 5 januari 2013; 435 (1): 46-56.
Corti, D. och Lanzavecchia, A. "Bredt neutraliserande antivirala antikroppar." Årlig granskning av immunologi. 16 januari 2013; 31: 705-742.
National Institute of Health (NIH). "NIH-forskare, bidragsmottagare kartlägger möjlig väg till ett hiv-vaccin: Samutveckling av HIV och starkt antikroppssvar diagrammerat för första gången." Bethesda, Maryland; media release utfärdad 3 april 2013.
Rosenberg, Y .; Sack, M .; Montefiori, D .; et al. "Rapid High Level Production of Functional HIV Broadly Neutralizing Monoclonal Antibodies In Transient Plant Expression Systems." PLOS | En . 22 mars 2013; DOI: 10.1371 / journal.pone.0058724.
Huang, J .; Kang, B .; Ishida, E .; et al. "Identifiering av en CD4-bindande platsantikropp mot HIV som utvecklades i närheten av neutraliseringsbredd". Immunitet. 15 november 2016; 45 (5): 1108-1121; DOI: 10,1016 / j.immuni.2016.10.027.