Onderzoek toont aan dat neutraliserende antistoffen die door vaccinatie worden opgewekt, dieren kunnen beschermen tegen hiv-infectie.
Ontwikkeling van een veilig en effectief hiv (humaan immunodeficiëntievirus) vaccin, ondanks tot 30 lopende klinische onderzoeken, is een uitdaging waarmee de onderzoeksgemeenschap al tientallen jaren wordt geconfronteerd. Dit is het scenario, ondanks dat we goede vooruitgang boeken, is het begrijpen hoe het HIV-virus interageert met het menselijke immuunsysteem. Een van de fundamentele uitdagingen op dit gebied is het vermogen van HIV om zich snel te repliceren en ook met elke keer een licht gewijzigde genetische samenstelling. neutraliseren antilichamen gegenereerd tegen hiv onvoldoende zijn om een hiv-infectie volledig te genezen, omdat ze nooit bescherming kunnen bieden tegen verschillende stammen van HIV. Maar zelfs dan zullen vaccin-geïnduceerde hiv-antilichamen nog steeds belangrijk zijn voor bescherming hiertegen infectie.
Gevaren van een HIV-infectie
Helaas is het primaire doelwit van hiv virus is ons immuunsysteem dat ons in de eerste plaats zou moeten beschermen. Dit is verreweg de grootste uitdaging bij het aanpakken van een hiv-infectie. Een andere beperking in onderzoek naar hiv-vaccins is dat het niet in het laboratorium kan worden getest in diermodellen zoals muizen, omdat hiv alleen mensen infecteert. Er is enig onderzoek gedaan naar een primaat-equivalent van HIV, SIV genaamd, maar dit is nog steeds een onvolmaakt model.
Wetenschappers probeerden ook tweevaderlijke muizen te maken (muizen met twee vaders), maar het gebruik van mannelijk DNA was een grotere uitdaging omdat het ging om het modificeren van haploïde ESC's die het DNA van de mannelijke ouder bevatten en vereiste verwijdering van zeven genetische imprinting-regio's. Deze cellen werden samen met het sperma van een andere mannelijke muis geïnjecteerd in een vrouwelijke eicel waarvan de kern met vrouwelijk genetisch materiaal werd verwijderd. De embryo's die nu werden gecreëerd, hadden alleen DNA van de man en werden langs het placenta-materiaal overgebracht naar draagmoeders die ze wel voldragen. Het werkte echter niet goed voor de 12 voldragen muizen (2.5 procent van het totaal) die werden geboren uit twee vaders, omdat ze slechts 48 uur overleefden.
Nieuw hiv-vaccin
Een experimenteel hiv-vaccin ontworpen door onderzoekers van het Scripps Institute USA blijkt te werken bij niet-menselijke primaten - resusapen. Het doel was om neutraliserende antistoffen te maken die door vaccinatie kunnen worden opgewekt en die het immuunsysteem zouden 'leren' om het hiv-virus te bestrijden door zich op een kwetsbaar gebied op het virus te richten. De sleutel tot een sterke immuunrespons bij elk vaccin is het selecteren van het juiste antigeen (hier, HIV of een deel ervan) dat het immuunsysteem kan stimuleren om een gewenste respons te genereren. Onderzoek heeft aangetoond dat dergelijke antilichamen zich moeten binden aan het buitenste eiwittrimeer van het virus en als dit gebeurt, kunnen de antilichamen het organisme met succes beschermen tegen aanvallen van het virus. Een grote uitdaging hierbij is dat organismen deze antistoffen zelf moeten kunnen maken. Dit kan alleen worden bereikt wanneer het immuunsysteem wordt blootgesteld aan het buitenste eiwittrimeer van het virus, waardoor het getraind wordt om het doelwit te identificeren en de juiste antilichamen ertegen te produceren.
Het eiwittrimeer bleek erg onstabiel te zijn wanneer het alleen werd geïsoleerd en onderzoekers konden het niet isoleren zonder te breken. In 2013 waren wetenschappers in staat om met succes een stabiel trimeer, SOSIP genaamd, genetisch te manipuleren dat erg leek op het hiv-envelopeiwittrimeer. Voor de huidige studie gebruikten wetenschappers dit om het experimentele HIV-vaccin te ontwerpen dat het stabiele SOSIP-trimeer zou bevatten en wilden ze controleren of dit het immuunsysteem kan aanzetten tot het produceren van gewenste antilichamen om te beschermen tegen een HIV-infectie.
Het ontworpen vaccin is getest op twee groepen niet-menselijke rhesusmakaken van primaten. In een eerdere studie is gezien dat apen na een vaccinatie lage of hoge antilichaamniveaus ontwikkelden. Voor de huidige studie werden zes van elk van deze apen geselecteerd en werden nog eens twaalf niet-geïmmuniseerde primaten als controle gebruikt. De primaten werden blootgesteld aan een virusvorm genaamd SHIV (een genetisch gemanipuleerde apenversie van HIV die hetzelfde trimeer bevat als het menselijke virus). Dit is een zeer veerkrachtige vorm van het virus dat Tier 2-virus wordt genoemd, omdat het moeilijk te neutraliseren is en dus op dezelfde manier uitdagend is als het menselijke virus en deze specifieke stam treft de meeste mensen.
Het nieuwe vaccin stelt de apen in staat om neutraliserende antilichamen tegen deze virusstam te maken en werkte goed bij eerder gevaccineerde apen met hoge niveaus van antilichamen die het dier beschermen tegen infectie. Het resultaat geeft echter duidelijk aan dat succes wordt behaald bij apen met reeds hoge antilichaamniveaus, wat betekent dat dit een voorwaardelijk criterium zou zijn. Ook van deze dieren die eerder zijn gevaccineerd, beginnen hun antilichaamniveaus in weken of maanden na de vaccinatie af te nemen. Er werd een schatting gemaakt van hoeveel antilichaamniveaus nodig zouden zijn om de infectie weg te houden.
Deze studie, gepubliceerd in Immunity, geeft voor het eerst een schatting van de hoeveelheid neutraliserende antilichamen die nodig zijn om iemand tegen hiv te beschermen. Het is interessant om op te merken dat alleen de productie van neutraliserende antilichamen door het immuunsysteem van cruciaal belang werd geacht. Het doel zou zijn om hoge antilichaamniveaus te behouden. Er is nog enige tijd voordat dit experimentele vaccin kan worden gebruikt voor klinische proeven bij mensen. De auteurs zijn ervan overtuigd dat dit een belangrijk begrip is dat bijna na drie decennia is bereikt op het gebied van HIV-vaccin. Een dergelijke strategie zou ook op andere hiv-stammen kunnen worden toegepast.
***
{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}
Bron (nen)
Pautner MG et al. 2018. Vaccin-geïnduceerde bescherming tegen homologe Tier 2 SHIV-uitdaging bij niet-menselijke primaten hangt af van serumneutraliserende antilichaamtiters. Immuniteit.
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.11.011
***
***
