Onderzoek toont aan dat neutraliserende antistoffen die door vaccinatie worden opgewekt, dieren kunnen beschermen tegen hiv-infectie.
Het ontwikkelen van een veilig en effectief hiv -vaccin (humaan immunodeficiëntievirus) , ondanks de tot wel 30 lopende klinische onderzoeken, is al decennia lang een uitdaging voor de onderzoeksgemeenschap. Dit is het geval, ondanks de goede vooruitgang die is geboekt in het begrijpen van de interactie tussen het hiv-virus en het menselijk immuunsysteem. Een van de fundamentele uitdagingen op dit gebied is het vermogen van hiv om zich snel te vermenigvuldigen en bovendien telkens een iets andere genetische samenstelling te hebben. Neutraliserende antilichamen die tegen hiv worden aangemaakt, blijken onvoldoende te zijn om een hiv- infectie volledig te elimineren, omdat ze nooit bescherming kunnen bieden tegen verschillende hiv- stammen . Maar zelfs dan blijven door vaccinatie opgewekte hiv-antilichamen belangrijk voor de bescherming tegen deze infectie.
Gevaren van een HIV-infectie
Helaas is het immuunsysteem, dat ons juist zou moeten beschermen, het primaire doelwit van het hiv- virus . Dit is verreweg de grootste uitdaging bij de bestrijding van een hiv- infectie. Een andere beperking in het onderzoek naar een hiv -vaccin is dat het niet in laboratoria met diermodellen zoals muizen kan worden getest, omdat hiv alleen mensen infecteert. Er is wel enig onderzoek gedaan met een primatenvariant van hiv, genaamd SIV, 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, ontwikkeld door onderzoekers van het Scripps Institute in de VS, blijkt effectief te zijn bij niet-menselijke primaten – resusapen. Het doel was om neutraliserende antilichamen te produceren die via vaccinatie opgewekt konden worden. Deze antilichamen zouden het immuunsysteem 'leren' om het hiv-virus te bestrijden door zich te richten op een kwetsbaar punt in het virus. De sleutel tot een sterke immuunrespons bij elk vaccin is het selecteren van het juiste antigeen (in dit geval hiv of een deel ervan) dat het immuunsysteem kan stimuleren om de gewenste reactie te genereren. Onderzoek heeft aangetoond dat dergelijke antilichamen zich moeten binden aan het buitenste eiwittrimeer van het virus. Als dit gebeurt, kunnen de antilichamen het organisme effectief beschermen tegen een virusaanval. Een grote uitdaging hierbij is dat organismen deze antilichamen zelf moeten kunnen aanmaken. Dit kan alleen bereikt worden wanneer het immuunsysteem wordt blootgesteld aan het buitenste eiwittrimeer van het virus, waardoor het getraind wordt om het doelwit te herkennen en de juiste antilichamen ertegen te produceren.
Het bleek dat het eiwittrimeer zeer instabiel was toen het afzonderlijk werd geïsoleerd, en onderzoekers konden het niet isoleren zonder dat het brak. In 2013 slaagden wetenschappers erin om via genetische modificatie een stabiel trimeer te ontwikkelen, genaamd SOSIP, dat sterk leek op het HIV-envelopproteïnetrimeer. Voor het huidige onderzoek gebruikten wetenschappers dit om een experimenteel HIV- vaccin te ontwerpen dat het stabiele SOSIP-trimeer zou bevatten. Ze wilden onderzoeken of dit het immuunsysteem kan aanzetten tot de productie van de gewenste antilichamen ter bescherming 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 benodigde hoeveelheid neutraliserende antilichamen om iemand te beschermen tegen hiv . Opvallend is dat alleen de aanmaak van neutraliserende antilichamen door het immuunsysteem cruciaal bleek te zijn. Het doel is om de antilichaamniveaus hoog te houden. Het zal nog even duren voordat dit experimentele vaccin in klinische studies bij mensen getest kan worden. De auteurs zijn ervan overtuigd dat dit een belangrijke doorbraak is op het gebied van hiv- vaccins, bijna drie decennia later. Een dergelijke strategie zou ook toegepast kunnen worden op andere hiv- stammen.
***
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
***
Reacties zijn gesloten.