16. 8. 2021 Vědci zvyšují účinnost HIV-1 protilátek

Obíhající viry HIV-1 mutují do podoby různých variant více než koronavirus. Tyto mutace kladou před vědce vyvíjející vakcíny proti HIV velké výzvy.

„Vývoj vakcín proti AIDS byl po dekády výzvou částečně proto, že náš imunitní systém má potíže rozeznat rozličné varianty rychle mutujícího HIV, který je příčinou AIDS,“ řekl Brandon DeKosky, odborný asistent farmaceutické chemie a chemického a ropného inženýrství na Univerzitě Kansas.

V posledních pěti letech byl učiněn obrovský pokrok v identifikaci lepších metod vakcinace na ochranu před různými variantami HIV-1. Jedním z důležitých kroků bylo, když vědci z Vakcinačního výzkumného centra Národního institutu alergií a infekčních nemocí (NIAID) objevili slibnou protilátku zvanou vFP16.02.

Protilátky jsou proteiny, které imunitní systém nasazuje k zaměření a zničení patogenů a virů. Vědci ve Státním zdravotním ústavu určili, že vFP16.02 stimulovaný vakcínou má potenciál účinně bojovat proti HIV-1.

K hlubšímu pochopení slibné imunitní odpovědi cestou vFP16.02, jakožto možného základu vakcíny proti HIV-1, spolupracovalo Vakcinační centrum NIAID s Laboratoří imunitního inženýrství v Univerzitě Kansas. Vědci v laboratoři DeKosky začínají postupně chápat, jak může být tento přístup založený na protilátkách ještě účinnější v boji proti rozdílným HIV antigenům (pozn. antigen je místo v buňce, na které se vážou protilátky).

Jejich povzbudivé výsledky byly publikovány v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) a ukazují několik důležitých rysů imunitní obrany včetně vazebné schopnosti protilátek přímo ovlivňující jejich schopnost neutralizovat HIV-1.

Bharat Madan, odborný asistent v laboratoři DeKosky, se podílel na vedení výzkumu.

„Chtěli jsme vidět, jestli můžeme dále zvýšit účinnost a rozsah neutralizace těchto protilátek,“ uvedl Madan. „To znamená, že můžete dát někomu nižší množství protilátek jako preventivní léčbu, a ta léčba vyvolá mnohem lepší a širší imunitní odpověď. Jsou zde různé mutace viru HIV – myslím, že jste teď slyšeli o různých mutacích SARS-CoV-2 jako je britská a jihoafrická varianta – podobně je i HIV velmi různorodý.“

Madan a kolegové použili vysoce propustnou testovací platformu založenou na modifikovaných kvasinkách, aby zobrazili varianty protilátkových proteinů, a pokročilé buněčné rozdělení a budoucí generaci DNA sekvenování, aby prozkoumali rozsáhlou „knihovnu“ možných odchylek (známých také jako mutace) protilátky vFP16.02.

Analyzovali protilátkovou odpověď proti 208 různým kmenům HIV a „určili genetické, strukturální a funkční rysy spojené se zlepšením protilátek nebo zdraví“.

Brandon DeKosky, odbornýasistentfarmaceutické chemie a chemického a ropného inženýrství na Univerzitě Kansas, řekl:„V této studii Bharat s kolegy vyvolali anti-HIV-1 imunitní odpovědi umělou cestou, aby zjistili, co funguje a nefunguje pro získání lepší ochrany před HIV-1. Výsledky byly poněkud překvapující a ukázaly, že cesta k účinnější ochraně před HIV-1 může být mnohem kratší, než jsme si původně mysleli.“

Výzkum se zaměřil na vylepšení strukturálních a biofyzikálních vlastností protilátek, které se vážou na HIV peptid způsobující splynutí (fúzi) a „známý jako slabá stránka HIV-1“.

„Na protilátkách existují určité oblasti, které jsou náchylnější přijmout mutaci, která může povzbudit schopnost navázat se na fúzní peptid (způsobující splynutí),“ řekl Madan. „Našli jsme variantu nebo mutaci – druh seskupení blízko spodní části protilátky, kterou nazýváme konstrukcí oblastí – která může posílit sílu vazby, a která nesouvisí pouze s konkrétní variantou HIV, ale s více různými variantami viru.“

Nejúčinnější varianty v „knihovně mutací“ posílily schopnost vFP16.02 rozpoznat a navázat se na rozpustné fúzní peptidy a obalový protein HIV-1, který je zapojený do procesu vstupu viru do hostitelské buňky. Tyto varianty protilátek, které mají mutace soustředěné v konstrukcích, dosáhly až 37% neutralizačního rozsahu v porovnání s 28% neutralizací nemodifikovanou protilátkou vFP16.02.

Zatímco výzkum bezprostředně nevyústí ve vývoj vakcíny, může ukázat směr, kterým by se měly ubírat vakcíny chránící před řadou druhů HIV-1.

„Studie poskytuje hluboký vhled do mechanismů, kterými imunitní systém specificky rozpoznává HIV-1, způsoby, které vedou k ochranným účinkům,“ řekl DeKosky. „Odhaluje některé z klíčových pohledů na to, jak se nejlépe zaměřit na HIV-1 proteiny u vývoje vakcín příští generace.“

Zdroj: https://www.news-medical.net/news/20210312/Scientists-increase-potency-of-HIV-1-antibody-identify-new-ways-to-develop-vaccines.aspx
Připravila Veronika