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) vaccinOndanks dertig lopende klinische onderzoeken is dit een uitdaging waar de onderzoeksgemeenschap al tientallen jaren mee te maken heeft. Dit is het scenario, ondanks het feit dat er goede vooruitgang is geboekt bij het begrijpen van de interactie tussen het HIV-virus en het menselijke immuunsysteem. Een van de fundamentele uitdagingen op dit gebied is het vermogen van HIV om zich snel te vermenigvuldigen en elke keer ook met licht gewijzigde genetische samenstelling. Neutraliserend antilichamen die tegen HIV worden geproduceerd, worden gezien als onvoldoende om een infectie volledig te elimineren HIV infectie 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 moet beschermen. Dit is veruit de grootste uitdaging bij het aanpakken van een HIV infectie. Een andere beperking in het onderzoek naar HIV Het vaccin is dat het niet in het laboratorium kan worden getest in diermodellen zoals muizen HIV infecteert alleen mensen. 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 antilichamen te kunnen maken die door vaccinatie kunnen worden geïnduceerd. Deze antilichamen zouden het immuunsysteem 'leren' het HIV-virus te bestrijden door zich op een kwetsbaar gebied van 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) die het immuunsysteem kunnen stimuleren om een gewenste reactie 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 als het immuunsysteem wordt blootgesteld aan het buitenste eiwittrimeer van het virus, waardoor het wordt getraind om het doelwit te kunnen identificeren en de juiste antilichamen ertegen te kunnen produceren.
Het eiwittrimeer bleek zeer onstabiel te zijn als het alleen werd geïsoleerd en onderzoekers waren niet in staat het zonder breuk te isoleren. In 2013 slaagden wetenschappers erin om met succes een stabiel trimeer, SOSIP genaamd, genetisch te manipuleren, dat sterk leek op het HIV-envelopeiwittrimeer. Voor het huidige onderzoek hebben wetenschappers dit gebruikt om het experiment te ontwerpen HIV vaccin dat het stabiele SOSIP-trimeer zou bevatten en wilde controleren of dit het immuunsysteem ertoe kan aanzetten de gewenste antilichamen te produceren 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 hoeveel niveaus van neutraliserende antilichamen nodig zouden zijn om iemand te beschermen tegen HIV. Het is interessant om op te merken dat alleen de productie van neutraliserende antilichamen door het immuunsysteem als cruciaal werd beschouwd. Het doel zou zijn om hoge antilichaamniveaus in stand te houden. Er is nog enige tijd voordat dit experimentele vaccin naar klinische proeven bij mensen kan worden overgebracht. De auteurs zijn ervan overtuigd dat dit een belangrijk begrip is dat is bereikt op het gebied van HIV vaccin bijna na drie decennia. Een dergelijke strategie zou kunnen worden toegepast op andere stammen van HIV .
***
{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
***
***
