Създадоха протеинова молекула, която произвежда антитела срещу всички видове ХИВ

Учени от Института Уистър (Wistar) в САЩ са създали протеинова молекула, която произвежда антитела срещу различните видове ХИВ. Тя представлява изключително обещаваща основа за създаването на универсална ваксина срещу ХИВ.

Протеиновата молекула

Доц. Даниел Кулп и колегите му от Центъра за ваксини и имунотерапия в Института Wistar създават сложна протеинова молекула, която се състои от няколко фрагмента от обвивката на ХИВ. Тя си взаимодейства активно с имунните клетки и ги принуждава да изработват антитела, които се съединяват от своя страна с така наречения C3V5 участък. Той се намира на повърхността на ХИВ и почти не се променя по време на развитието си.

След като са сигурни, че имунизационният режим произвежда антитела от Tier-2 молекулярните биолози изолират моноклонални антинела от мишките и използват криоелектронна микроскопия, чрез която определят атомната структура на едно неутрализиращо моноклонално антитяло от Tier-2.

Откриват, че то се свързва с епитоп (сегмент от протеин, който е извън антигена и предизвиква имунен отговор), наречен C3V5.
Учените уточняват, че в модела на златния стандарт за ваксина срещу ХИВ при животни, предишните изследвания показват, че антителата, които се свързват с C3V5, предпазват животните от SHIV инфекция. Тя е близка до ХИВ инфекцията, но заразява не хора, а примати.

„Структурата ни дава невероятна представа как това антитяло е в състояние да неутрализира вируса. За първи път ние сме в състояние да разработим стратегия как да проектираме нови ваксини, които могат да генерират широко неутрализиращи отговори на антитела към епитопа C3V5“, разяснява доц. Кулп.

От своя страна проф. Дейвид Уинър, който е директор на Центъра за ваксини и имунотерапия и е сред участниците в изследователската група, заявява: „ Ние позволихме директно in vivo самостоятелно сглобяване на структурно проектирани имуногени, които са проектирани и доставени с помощта на технология на нуклеиновата киселина вътре във ваксинираното животно.“

Всички тези усилия са нужни, защото ХИВ прониква в човешките имунни клетки чрез протеините, които покриват обвивката й. Структурата на тези молекули и свързаните с тях захарни нишки се променят бързо с размножаването на вируса. Така те принуждават имунната система да се надпреварва с тях. Тя го прави като произвежда непрекъснато нови антитела.

За съжаление почти винаги в тази надпревара печели вирусът ако пациентът не приема медикаменти.

Три-четири години след заразяването с ХИВ имунната система се адаптира към вируса и започва да синтезира така наречените широкопрофилни антитела. Те са в състояние да разпознават и неутрализират няколко вида вируси наведнъж. Правят го като се свързват с критичните места в структурата на протеините, които ХИВ използва, за да навлезе в клетките.

Резултатите

По време на тестовете с мишки изследователите кодират тримера в ДНК, за да го доставят до животните. Така телата на гостоприемника се превръщат в „антигенни фабрики“. След това сравняват резултатите от мишките, получили ДНК кодиран тример с тези, получили стандартна протеинова имунизация. Само получилите ДНК тримера са развили Tier-2 неутрализиращи антитела, показват резултатите.

Универсална ваксина срещу ХИВ

Доц. Даниел Кулп смята, че откритието им отваря реално пътя към създаването на нови концепции за ваксина срещу ХИВ.

„Откритието ни проправя пътя за разработването на ваксини срещу ХИВ, които карат имунната система на човек да произвежда антитела с широк профил на действие. Това от своя страна ще ускори създаването на ваксини срещу вируса на имунодефицита“, коментира доц. Кулп.

Почти четири десетилетия след откриването на ХИВ той е убил 36 300 000 души в света.

Откритието на американските молекулярни биолози и успешно преминалите тестове за неговата ефективност при експериментите с мишки е обещаваща стъпка в посока на разработването на ваксина срещу ХИВ.

Резултатите от изследването са публикувани в научното списание Nature Communications.

Изследванията продължават, а учените са решени да създадат нови вариации на такива протеини, както и да тестват дали ефективността на сегашния прототип на ваксина може да се подобри. Идеята да бъдат използвани точкови модификации на протеиновата структура. Именно тези опити могат да доведат до създаването на първите пълноценни ваксини срещу ХИВ в близко бъдеще, надяват се учените.