Уникальная особенность ВИЧ поможет создать новые противовирусные антитела

Исследовательская группа из Африки, обследуя ВИЧ-инфицированных пациентов, в организме которых возникает мощный гуморальный иммунный ответ на вирусную инфекцию, установила механизм, благодаря которому в организме этих людей были синтезированы неспецифические нейтрализующие антитела, способные уничтожить до 88% типов ВИЧ, распространенных по всему миру. Установлено, что в организме исследуемых произошли уникальные изменения внешней оболочки ВИЧ, способствовавшие появлению эффективных противовирусных антител. Полученные данные, опубликованные 22 октября в журнале Nature Medicine, могут быть использованы при создании новой вакцины против ВИЧ.

Исследование было проведено сотрудниками центра CAPRISA (Centre for the Aids Programme of Research in South Africa, Южная Африка), объединяющего ученых из Университета Витца (Wits University, Южная Африка), Национального Института Контагиозных Заболеваний (National Institute for Communicable Diseases, NICD, Южная Африка), Университета КваЗулу-Натал (University of KwaZulu-Natal, Южная Африка) и Университета Кейптауна (University of Cape Town, Южная Африка). Уже в течение пяти лет специалисты из CAPRISA изучают механизм развития у ВИЧ-инфицированных пациентов мощного гуморального иммунного ответа, связанного с синтезом в их организме особых неспецифических нейтрализующих антител, способных уничтожать различные типы ВИЧ, распространенные среди жителей разных стран. Сначала ученые из CAPRISA обнаружили неспецифические нейтрализующие антитела в крови двух южноафриканских женщин, одна из которых принимала участие в исследовании CAPRISA 004, оценивавшего эффективность применения противовирусного вагинального геля Тенофовир. (см. статью)

Долгосрочное динамическое наблюдение за состоянием здоровья двух ВИЧ-инфицированных женщин, включавшее лабораторные исследования, показало, что уязвимость вируса связана с появлением на его поверхностной белковой оболочке гликана (особого углевода) в специфической позиции. При таком расположении гликана на поверхностной белковой оболочке ВИЧ в организме человека начинают синтезироваться неспецифические нейтрализующие антитела.

По мнению ученых, исследование сложного взаимодействия между ВИЧ и иммунным ответом в организме инфицированного человека даст важные сведения о механизме возникновения неспецифических нейтрализующих антител.

«Во многих случаях вирус не имел на своей внешней оболочке гликана, служащего мишенью для неспецифических нейтрализующих антител. Однако «под давлением» иммунной системы человека на поверхности ВИЧ формировалась защитная гликановая оболочка, что способствовало появлению области уязвимости вируса и синтезу антител, воздействующих на его «слабое место», - рассказывает один из руководителей исследования профессор Линн Моррис (Lynn Morris) из Университета Витца.

«Полученные данные помогут ученым разработать вакцину, вызывающую образование неспецифических нейтрализующих антител. Миру необходима эффективная вакцина против ВИЧ для того, чтобы предотвратить глобальное распространение ВИЧ среди населения», - говорится в комментарии к исследованию, сделанном профессором Салим Абдул Карим (Salim Abdool Karim), директором CAPRISA и Президентом Медицинского Исследовательского Совета.

Ученым уже давно известно о существовании неспецифических нейтрализующих антител, однако сильнодействующие варианты этих антител против ВИЧ были идентифицированы лишь около трех лет назад. До настоящего исследования механизм образования в человеческом организме неспецифических нейтрализующих антител не был установлен.

В настоящем исследовании был продемонстрирован один из механизмов, при котором в человеческом организме могут синтезироваться эти антитела. Отследив эволюцию вируса, вызвавшего в организме ВИЧ-инфицированных пациентов образование неспецифических нейтрализующих антител, ученые показали, что «ослабленная область» на внешней оболочке вируса отсутствовала у первоначального варианта вируса, инфицировавшего женщин.

Хроническая активация иммунного ответа у всех ВИЧ-инфицированных людей, оказывающая «эволюционное давление» на вирус, привела к появлению области уязвимости на его внешней оболочке и синтезу неспецифических нейтрализующих антител в организме женщин.

Анализ большого числа вариантов вируса, полученных от инфицированных, проживающих в разных уголках мира, который был проведен южноафриканскими учеными при сотрудничестве с учеными из Университета Северной Каролины (http://www.unc.edu/index.htm) (University of North Carolina, США) и Гарвардского Университета (http://www.harvard.edu) (Harvard University, США), позволяет предположить, что уязвимость вируса в позиции 332 может быть обнаружена у приблизительно двух третей носителей вируса ВИЧ подтипа С, который является наиболее распространенным подтипом ВИЧ среди жителей африканских стран. Следовательно, если вакцина против ВИЧ будет целенаправленно воздействовать только на гликан поверхностной оболочки, то она не сможет одинаково эффективно нейтрализовать все вирусы подтипа С. Таким образом, вакцины против ВИЧ, вероятно, должны одновременно воздействовать на множество вирусных мишеней.

По материалам University of the Witwatersrand

Оригинальная статья:
Penny L Moore, Elin S Gray, C Kurt Wibmer, Jinal N Bhiman, Molati Nonyane, Daniel J Sheward, Tandile Hermanus, Shringkhala Bajimaya, Nancy L Tumba, Melissa-Rose Abrahams, Bronwen E Lambson, Nthabeleng Ranchobe, Lihua Ping, Nobubelo Ngandu, Quarraisha Abdool Karim, Salim S Abdool Karim, Ronald I Swanstrom, Michael S Seaman, Carolyn Williamson, Lynn Morris. Evolution of an HIV glycan–dependent broadly neutralizing antibody epitope through immune escape. Nature Medicine, 2012; DOI: 10.1038/nm.2985