Încă nu există vaccin împotriva HIV. Știința din spatele injecțiilor cu coronavirus poate ajuta.

Substituent în timpul încărcării acțiunilor articolului

Kathryn Stephenson a fost devastată vara trecută când a aflat că un vaccin experimental împotriva HIV la care lucrase de ani de zile nu a reușit să protejeze tinerele din Africa sub-sahariană de infecție.

„Nu mi-e frică să spun că am plâns”, își amintește Stephenson, cercetător la Beth Israel Deaconess Medical Center din Boston.

Eșecul nu a fost personal. De-a lungul deceniilor, aproape fiecare idee științifică a fost testată în căutarea unui vaccin HIV – și a eșuat.

Dar noua tehnologie care a ajutat injecțiile cu coronavirus să doboare toate recordurile de viteză în medicină deschide o nouă cale promițătoare de cercetare care ar putea accelera căutarea unui vaccin HIV. Vaccinurile cu ARN mesager pot fi create și testate în luni de zile, nu într-un an sau mai mult pentru tehnologiile mai tradiționale.

Viteza singură nu va rezolva cele mai dificile părți ale problemei HIV. Acest lucru le va oferi oamenilor de știință abilitatea de a produce și testa rapid vaccinuri și de a stabili un ritm mai rapid de cercetare: încercați idei, schimbați-le în timp real și aruncați prostiile.

Această agilitate va fi crucială, așa cum este puțin probabil să fie un vaccin HIV A împușcătură, ci o serie de fotografii diferite, fiecare menită să împingă sistemul imunitar în direcția corectă, pas cu pas.

Provocările tehnice legate de crearea, testarea și rafinarea unei secvențe ornamentate de injecții păruseră exagerate pentru mulți experți – până când pandemia de coronavirus a demonstrat că dezvoltarea vaccinului ar putea merge foarte rapid.

„Chiar și acum cinci ani, mulți oameni spuneau că este o idee științifică drăguță, dar ridicolă de imaginat în viața reală”, a spus Stephenson, descriind potențialul vaccinurilor ARNm. „Eram unul dintre acei oameni. Lumea s-a schimbat.

În ciuda anilor de efort, niciun vaccin împotriva HIV nu a convins sistemul imunitar uman să producă o forță protectoare de anticorpi antivirus înalt specializați capabili să blocheze nenumărate versiuni ale virusului. Acești anticorpi neutralizanți în mare măsură, numiți pe scurt bNAbs, au fost un Sfântul Graal. Dar pentru că este atât de dificil să le generezi, eforturile recente de vaccinare s-au concentrat asupra altor părți ale răspunsului imun, cum ar fi celulele T sau alte tipuri de anticorpi.

Majoritatea oamenilor de știință din vaccinul HIV sunt de acord: un vaccin protector va necesita bNAbs. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință vor trebui să rezolve unele dintre cele mai dificile probleme din istoria vaccinologiei.

În testele mici pe oameni, efectuate în clinici din Statele Unite, o nouă generație de vaccinuri experimentale HIV – alimentate de aceeași tehnologie de ultimă oră care a adus vaccinurile majore împotriva coronavirusului la linia de sosire în mai puțin de un an – este injectată în brațele oamenilor.

Nimeni nu se așteaptă să aibă loc același triumf științific. HIV este un inamic mult mai amenințător decât coronavirusul.

Apariția variantelor de coronavirus ca o amenințare la adresa vaccinurilor este slabă în comparație cu complexitatea și amploarea provocării reprezentate de variantele HIV. De multe ori există atât de multe variante la o singură persoană infectată încât specialiștii nici nu le numără, referindu-se la un „roi” de virusuri. În plus, HIV este acoperit cu un scut de zaharuri care ascunde punctele sale vulnerabile. Și în timp ce sistemul imunitar uman poate învinge în mod clar coronavirusul, nu același lucru se poate spune despre HIV.

„HIV este primul virus. Are mai multe trucuri la bord decât orice alt virus”, a spus Dennis Burton, președintele departamentului de imunologie și microbiologie al Institutului de Cercetare Scripps.

Vaccinurile funcționează prin prezentarea sistemului imunitar cu un poster de căutare – o caracteristică revelatoare a unui virus pe care războinicii imuni trebuie să-l vâneze.

Coronavirusul s-a dovedit a fi o pradă ușoară. Vaccinurile împotriva coronavirusului arată sistemului imunitar vârfurile care formează un halou în jurul virusului și declanșează o forță de anticorpi care blochează virusul în câteva săptămâni.

HIV, pe de altă parte, este diabolic de greu de zădărnicit.

Notificările dorite devin rapid depășite pe măsură ce virusul suferă mutații. De asemenea, HIV poate distrage atenția, ascunde și deruta sistemul imunitar, concentrând puterea de foc a organismului asupra momelilor. Celulele imune capabile să producă un răspuns care blochează virusul sunt extrem de rare. Și spre deosebire de un vaccin împotriva coronavirusului, care este considerat un succes chiar dacă un primitor dezvoltă un caz ușor de boală sau o infecție asimptomatică, un vaccin HIV trebuie să blocheze complet infecția, deoarece HIV se poate integra în celulele corpului.

„Aceasta este o comandă grea pentru un vaccin”, a spus Dan Barouch, expert în vaccinuri la Beth Israel Deaconess și arhitect al vaccinului HIV eșuat vara trecută. „Va trebui să acționeze foarte repede și fie să blocheze infecția – ceea ce poate sau nu poate fi posibil – sau să o elimine extrem de rapid, înainte de a putea însămânța un rezervor”.

Oamenii de știință cred că stoparea HIV nu va implica un singur poster căutat. Larry Corey, virolog la Centrul de Cercetare a Cancerului Fred Hutchinson din Seattle și lider al unei rețele finanțate de la nivel federal care efectuează teste de vaccin HIV uman, compară provocarea în fața experților în vaccinuri cu creșterea unui copil într-un atlet de elită. Cercetarea în acest moment, a spus el, este încă în tranziție de la sugar la copil mic.

„Acum avem de-a face cu: Cum crești acest copil?” spuse Corey. „Există multe moduri de a crește.”

Pentru a face acest lucru, ei vor trebui să încerce, să eșueze, să învețe și să încerce din nou. Aici intervine ARN-ul mesager.

Cu abordări tradiționale, vaccinurile sunt preparate într-un bioreactor gigant și purificate, un proces care poate dura un an sau mai mult. Până când cineva este gata să fie testat pe oameni, este posibil ca gândirea științifică să fi evoluat.

Cu ARNm, crearea unui vaccin poate dura aproximativ trei luni. În pandemia de coronavirus, vaccinurile ARNm au fost primele care au apărut, la sfârșitul anului 2020. Primul vaccin tradițional proteic din Statele Unite ar putea primi autorizație luna viitoare, deși unele persoane primesc deja a doua injecție de rapel de vaccinuri ARNm fabricate de Moderna și Pfizer-BioNTech, precum și planurile actualizate sunt testate și pregătite pentru toamnă.

„Dacă vrei să faci acest proces de iterație și există un decalaj de trei ani între ideea ta și când intri în clinică, aceasta va fi ideea că nu este cea mai bună idee a ta”, a spus Mark Feinberg, președintele IAVI. , o organizație nonprofit de cercetare axată pe dezvoltarea vaccinurilor împotriva HIV și a altor boli infecțioase.

Începând cu anii 1990, oamenii de știință au studiat modul în care anticorpii cunoscuți sub numele de bNAb se dezvoltă la unele persoane cu HIV de-a lungul anilor de infecție. Problema de bază: O parte cheie a răspunsului imun include celulele B care generează anticorpi antivirus. Dar celulele B cu potențialul de a produce bNAb împotriva HIV sunt rare, așa că vaccinarea inițială trebuie să găsească aceste valori aberante și să le hrănească. Apoi vaccinările ulterioare vor ajuta să învețe aceste celule B cum să blocheze multe versiuni ale virusului.

Există teorii despre cum să faceți acest lucru, dar nu există nimic pe raft pregătit să protejeze împotriva HIV. Pentru a testa și a perfecționa această dietă, cercetătorii au trecut la mici studii de „medicină experimentală” cu câteva zeci de subiecți de studiu, ceea ce permite teste rapide pentru a determina dacă răspunsul imun pare să meargă în direcția corectă.

O abordare mai tradițională ar fi să creați constructele vaccinului și să le testați pe 100 sau 200 de persoane pentru a obține un gust de siguranță – o abordare bună dacă oamenii de știință sunt destul de siguri că abordarea lor este cea corectă.

„Dacă nu induce tipul potrivit de anticorpi, nu ajută să faci 150 de persoane. Puteți obține asta din 10 până la 20 de persoane”, a spus Barton Haynes, imunolog la Centrul Medical al Universității Duke din Durham, Marea Britanie. Carolina de Nord „În loc să ia un an și jumătate, se face în câteva luni.

Cercetătorii HIV sunt conștienți de provocările care urmează. „Mulți oameni spun că „ARNm nu este magie” în cadrul întâlnirilor”, a spus Stephenson. Dar ei sunt, de asemenea, optimiști – pe măsură ce tehnologia s-a maturizat, cunoștințele științifice despre cum să faci un vaccin eficient au evoluat și ele.

„Știm acum exact de ce avem nevoie pentru un vaccin HIV. Nu am știut asta până anul trecut”, a spus Paul Goepfert, specialist în boli infecțioase la Universitatea din Alabama din Birmingham.

Doar un singur regim experimental de vaccin HIV a arătat vreodată o licărire de promisiune. În 2009, un studiu cu mii de bărbați și femei sănătoși din Thailanda a fost de 30% de protecție. A fost un punct plin de speranță, dar subțire și controversat care a împărțit terenul. Unii experți s-au întrebat dacă efectul este real.

În februarie 2020, pe măsură ce un nou virus respirator a ricoșat pe întreaga planetă, un test de vaccin HIV menit să confirme rezultatele studiului thailandez a fost oprit când a devenit clar că vaccinul nu funcționează.

Apoi, deoarece variantele de coronavirus au dominat știrile un an mai târziu, o altă lovitură a fost dată oamenilor de știință HIV – un studiu care testa o versiune produsă în laborator a unui bNAb nu a reușit să protejeze oamenii. Apoi, în vara lui 2021, planul la care lucrau Stephenson și colegii săi a eșuat.

Aceste titluri au bâzâit. Erau pur și simplu exemple noi ale unui scenariu familiar – mai multe eșecuri în odiseea plină de eșecuri de a face un vaccin HIV.

Au dat glasul pentru ideea că ar fi posibil să te protejezi de HIV fără bNAbs. Dar ei au arătat și calea spre succes.

În studiul cu anticorpi, persoanelor cu risc de infecție li s-au administrat perfuzii de anticorpi generați de laborator menite să le protejeze. Aceste perfuzii au eșuat în misiunea lor principală, dar un subgrup de oameni expuși la versiuni de HIV care erau deosebit de sensibile la anticorpi s-au bucurat de o anumită protecție. Acest lucru a sugerat că un cocktail de anticorpi de protecție pe scară largă ar putea funcționa. Și asta a permis cercetătorilor să calculeze nivelul exact de anticorpi care ar fi necesar pentru a oferi protecție.

„Este un ștachet foarte ridicat”, a declarat William Schief, imunolog la Institutul de Cercetare Scripps, la conferința anuală despre retrovirusuri și infecții oportuniste din februarie. „Dar cel puțin știm care este bara și putem încerca să o lovim acum”.

Experimentele din următorii cinci până la 10 ani, speră mulți oameni de știință, vor ajuta cercetătorii să îndrume către un regim de vaccinare care poate proteja oamenii. Dacă au succes, pot apărea și alte provocări.

„Problema este că s-ar putea să obții o victorie pirhică – s-ar putea să reușești să o faci, dar dacă ai nevoie de șapte vaccinări diferite, cum va fi asta în Soweto?” a spus John P. Moore, profesor de microbiologie si imunologie la Weill Cornell Medicine, referindu-se la orasul Johannesburg. „Trebuie să ai, în fundul minții tale, că ai putea reuși într-un mod atât de complicat încât nu ar fi de ajutor”.

Totuși, el și alții au fost de acord că trebuie să încerce.

Add Comment