Forskning avslöjar varför vacciner misslyckas med att förebygga infektion
Under årtionden trodde man att HIV utvecklades till aids på ett ganska enkelt sätt: sprida sig genom kroppen som fricirkulationsvirus, fästa sig vid immunceller (framförallt CD4 + T-celler ) och kapar deras genetiska maskiner för att skapa flera kopior av sig själv. Genom att göra det kan hiv sprida sig över hela systemet och expandera i antal tills tillräckligt med T-celler dödas för att helt äventyra en persons immunförsvar (den kliniska definitionen av AIDS ).
Ny forskning tyder på att det här förmodligen inte är fallet, eller åtminstone inte sjukdomsvägen vi länge förmodat. Faktum är att forskare redan i slutet av 1990-talet har börjat observera att hiv även kan sprida sig direkt från cell till cell utan att skapa något fricirkulationsvirus.
Detta sekundära överföringsläge, enligt forskning från det San Francisco-baserade Gladstone-institutet för virologi och immunologi , är mellan 100 och 1000 gånger effektivare vid utarmning av CD4-celler än fritt cirkulerande virus och kan hjälpa till att förklara, delvis, varför nuvarande vaccin Modeller kan inte på ett tillräckligt sätt förebygga eller neutralisera hiv.
Genom att sända sig från cell till cell kan HIV orsaka en cellkedjereaktion, i vilken immuncellerna bokstavligen begår självmord i massvolymer. Forskning tyder på att så mycket som 95 procent av CD4 celldöd orsakas på detta sätt, i motsats till endast 5% med fritt virus.
Förklara cell-till-cellöverföring
Cell-till-cellöverföring av HIV sker genom så kallade "virologiska synapser", i vilken den infekterade cellen vidhäftar till en "vilande" värdcell och använder virala proteiner för att bryta det cellulära membranet. (Processen fångades på video 2012 av forskare vid UC Davis och Mount Sinai School of Medicine.)
En gång invaderat reagerar värden på fragmenten av deponerat viralt DNA som utlöser en process som kallas pyroptos där cellen känner igen farosignalerna och gradvis sväller och exploderar och dödar sig själv. När detta uppkommer släpper burstcellen inflammatoriska proteiner som kallas cytokiner som signalerar andra immunceller till attackercellerna som sedan aktivt riktas mot HIV-infektion.
Gladstone-forskarna kunde visa att genom att förhindra kemiska hämmare från cellen till cellen, synaptiska blockerare eller till och med fysiskt separera cellerna-CD4-celldöd stoppades effektivt. De drog slutsatsen att cell-till-cellkontakt var "absolut nödvändig" för att celldöd (och sjukdomsprogression) skulle äga rum.
Konsekvenser av forskningen
Vad som gör att dessa fynd är särskilt viktiga är att de inte bara förklarar mekanismerna för CD4-cellutarmning, utan visar också de inbyggda svagheterna i dagens vaccindesign.
I stort sett har HIV-vaccinmodeller fokuserat på att primera immunsystemet för att känna igen och attackera ytproteiner på fritt cirkulerande virus. När HIV överförs från cell till cell är det emellertid väsentligen ogenomträngligt att attackera, avskärmad från detektion från den mycket konstruerade av den infekterade cellen.
För att övervinna detta måste nya modeller hjälpa immunsystemet att bättre rikta proteiner som är viktiga för synaptisk bildning och / eller skapa antivirala medel som kan hämma den synaptiska processen. Om detta kan uppnås kan HIV-förmågan att utvecklas till aids vara djupt begränsad eller till och med stoppad.
Medan mekanismerna för cell-till-cellöverföring ännu inte är fullständigt förstådda, utgör resultaten en djupgående förändring i vår förståelse av hur HIV utvecklas till aids och ger oss en inblick i de möjliga strategierna för HIV-utrotning.
> Källor:
Carr, J .; Hocking, H .; Li, P .; et al. "Snabb och effektiv cell-till-cellöverföring av humant immunbristvirusinfektion från monocyt-härledda makrofager till perifera blodlymfocyter." Virologi. 20 december 1999; 265 (2): 319-329.
Doitsh, G .; Galloway, N .; och Geng, X. "Celldöd av pyroptos driver CD4-T-celldeplektion i HIV-1-infektion." Pediatrik. 1 november 2014; 134 (3): 509-514.
Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, K .; et al. "Cell-till-cellöverföring av HIV-1 är nödvändig för att trigga pyroptotisk död av lymfoid-vävnad-härledda CD4-T-celler." Cellrapporter. 4 augusti 2015; publiceras online DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.
University of California Davis Center för Biophotonics Science and Technology. "Första någonsin video avslöjar hur HIV sprider sig mellan immunceller." Sacramento, Kalifornien; Pressmeddelande Utfärdat 27 mars 2009.