Как эволюционируют антитела против ВИЧ?

Впервые ученые проследили эволюцию у ВИЧ-инфицированного пациента антител, распознающих разные типы вируса.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) настолько часто мутирует, что ученым сложно создать эффективные вакцины, которые распознают несколько разных форм вируса. В течение последнего десятилетия специалисты, разрабатывающие вакцину против ВИЧ, пытались совершить прорыв в этой научной области, исследуя нейтрализующие антитела широкого спектра в надежде установить, что именно позволяет этим молекулам распознавать большое число разнообразных форм вируса.

Однако получение человеческих клеток, вырабатывающих нейтрализующие антитела широкого спектра, оказалось более сложной задачей для ученых, чем они первоначально предполагали. Это связано с тем, что нейтрализующие антитела широкого спектра в норме развивают свою активность против ВИЧ спустя долгое время после заражения вирусом организма.

Научная группа под руководством Бартона Хейнеса (Barton Haynes) из Медицинской Школы при Университете Дьюка (Duke University School of Medicine, США) показала, что нейтрализующие антитела широкого спектра начинают синтезироваться в организме ВИЧ-инфицированного пациента только после того, как произошла диверсификация вирусной популяции. Команда исследователей обнаружила у ВИЧ-инфицированного пациента такие антитела через 136 недель после заражения. Затем ученые обратились к сохраненным образцам крови пациента и изучили их на предмет наличия аналогичных антител или копий вируса, которые присутствовали в организме пациента в течение всего периода инфицирования. Такой подход позволил научной группе отследить совместную эволюцию вируса (появление других его форм) и антител против них, а также выявить потомственную форму антител (антитела-предшественники), синтезируемую В-лимфоцитами, которая затем прошла несколько стадий созревания и превратилась в нейтрализующие антитела. Это могло помочь исследовательской команде под руководством Хейнеса создать белки вакцины, способные вызывать в организме эволюционное развитие таких нейтрализующих антител. Результаты нового исследования были опубликованы на электронном сайте журнала Nature [1].

Описанные научной группой Хейнеса антитела, получившие название CH103, распознают меньшее количество форм вируса ВИЧ, чем некоторые другие нейтрализующие антитела широкого спектра, как, например, антитела класса VRC01. В то же время CH103 имеют менее сложное строение, чем ранее описанные антитела, и исследовательская команда под руководством Хейнеса надеется, что это облегчит получение вакцины.

Еще одна научная группа, возглавляемая Вильямом Шифом (William Schief), специалистом в области инженерии белков и вакцин из Исследовательского Института Скриппса (Scripps Research Institute, США), опубликовала научное сообщение [2] о том, что им удалось создать иммуноген, связываемый нейтрализующими антителами VCR01. По словам Шифа, следующей задачей в этой научной области станет определение того, смогут ли такие иммуногены вызывать образование предшественников потомственных форм антител CH103, VRC01 или других нейтрализующих антител у людей или мышей с гуманизированной иммунной системой.

Хейнес и Шиф сходятся во мнении, что сейчас ученым необходимо найти способы, позволяющие стимулировать образование разнообразных форм вируса, что может быть необходимо для стимуляции процесса созревания антител – возможно, этого можно достичь с помощью вакцинации организма различными иммуногенами.

Нейтрализующие антитела широкого спектра синтезируются в организме ВИЧ-инфицированного пациента после того, как вирус (изображен на фотографии зеленым цветом во время высвобождения из лимфоцита) начинает мутировать и модифицироваться. (фото: CDC/ C. GOLDSMITH, P. FEORINO, E. L. PALMER, W. R. MCMANUS)

По материалам NatureNews

Оригинальная статья:
Nature doi:10.1038/nature.2013.12720

1. Liao, H.-X. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature12053 (2013).
2. Jardine, J. et al. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1234150 (2013).