Finalmente, podemos ter uma vacina contra o HIV
O HIV sofre mutações rapidamente, o que tornou o desenvolvimento de uma vacina um enorme desafio por décadas. Finalmente, podemos ter um.
- Devido à extraordinária diversidade do HIV-1, uma vacina precisa induzir anticorpos que possam atingir muitas cepas diferentes.
- Os cientistas testaram uma nova estratégia de vacinação que visa uma versão específica da proteína do pico do HIV, em combinação com um agente imunoestimulante.
- A vacina resultou em uma forte resposta de anticorpos em alguns macacos, protegendo-os contra a infecção pelo HIV-1.
O HIV-1 é um dos vírus de mutação mais rápida já estudados. Existem mais de uma dúzia de subtipos distintos, com inúmeras versões específicas do vírus variando de pessoa para pessoa. A extraordinária diversidade do HIV-1 e a taxa de mutação rápida tornam o desenvolvimento de vacinas um desafio que os pesquisadores não conseguiram superar por mais de três décadas. No entanto, uma nova estratégia de vacinação para o HIV-1 induziu um arsenal diversificado de anticorpos protetores em macacos.
O vírus de mutação mais rápida
A maioria das vacinas oferece proteção induzindo anticorpos que reconhecem e se ligam a uma região funcional do patógeno. Por exemplo, Vacinas para o covid resultam em anticorpos que se ligam à proteína spike do vírus, que o vírus usa para se ligar à membrana das células hospedeiras. Esses anticorpos neutralizam efetivamente o vírus, impedindo-o de se ligar (e subsequentemente entrar e infectar). Mas o que acontece quando essa proteína de pico muda? Esses anticorpos neutralizantes (nAbs) são menos protetores e não podem se ligar de forma tão eficiente. No caso do COVIID, os pesquisadores estão trabalhando para desenvolver vacinas que induzam anticorpos para regiões da proteína spike que raramente sofrem mutação. O HIV-1 também possui proteínas spike que ele usa para se ligar às células hospedeiras, mas os cientistas estão adotando uma abordagem diferente.
A diversidade do HIV-1 requer uma vacina capaz de induzir não apenas nAbs em geral, mas um amplo arsenal de nAbs que possa neutralizar as múltiplas cepas circulantes. Esses anticorpos amplamente neutralizantes (bnAbs) surgem em aproximadamente 20-30% de pessoas infectadas pelo HIV-1. Assim, o sistema imunológico humano pode produzir bnAbs contra o HIV-1 nas condições certas. Mas essas condições são complicadas.
Proteína de pico de HIV
A proteína de pico de HIV-1 compreende seis subunidades : três que medeiam a ligação dos picos às células alvo (chamadas gp120) e três que fundem o vírus e as membranas celulares (chamadas gp41). Este processo de fusão requer que a proteína spike sofra profundas mudanças conformacionais; consequentemente, o pico é uma entidade instável. A instabilidade natural do pico torna uma escolha de vacina desafiadora. No entanto, é o melhor candidato que os cientistas encontraram.
Programas iniciais de vacina contra o HIV-1 focado na imunização com a subunidade de fixação da proteína spike (ou seja, gp120). Afinal, se um vírus não pode se anexar, ele não pode infectar. A princípio, esses programas se mostraram muito promissores. As vacinas protegeram os chimpanzés da infecção pelo HIV-1, e estudos em humanos demonstraram que as vacinas eram seguras e induziam respostas robustas de anticorpos. No entanto, no mundo real, as vacinas não forneceram proteção. Fora do laboratório, os pacientes eram expostos a cepas que evoluíam sob pressão imunológica, e os vacinados tinham a mesma probabilidade de se infectarem do que os não vacinados.
Inscreva-se para receber histórias contra-intuitivas, surpreendentes e impactantes entregues em sua caixa de entrada todas as quintas-feirasFicou claro que as vacinas direcionadas apenas à subunidade de fixação seriam ineficazes. Os pesquisadores levantaram a hipótese de que uma vacina eficaz deve conter as subunidades de ligação e fusão e ser capaz de sofrer mudanças de configuração. Assim, os grupos correram para criar formas estáveis de toda a proteína spike. Um grupo em Universidade de Cornell foi o primeiro a ter sucesso. Eles descobriram que clivar um pequeno segmento no final da proteína spike resultou em uma molécula altamente estável com a forma regular de hélice que agora é vista como uma característica definidora das proteínas spike do HIV-1.
Esses pesquisadores não escolheram qualquer proteína de pico para modelar a deles. Em vez disso, eles escolheram uma proteína spike de um vírus HIV-1 isolado de um bebê queniano de 6 semanas que se infectaram com HIV-1 ao nascer. A criança desenvolveu nAb quando tinha 3 anos de idade. Além disso, essa proteína spike particular tinha a propriedade altamente desejável de se ligar a todos os bnAbs conhecidos. Kevin Saunders e seus colegas da Duke University acreditavam que isso o tornava um candidato perfeito para uma vacina contra o HIV-1.
A proteína de pico estabilizada induz anticorpos
Uma nova papel dentro Medicina Translacional da Ciência relata que, ao longo de cerca de seis meses, os pesquisadores vacinaram macacos rhesus seis vezes com a proteína spike estável. Crucialmente, eles também adicionaram um adjuvante – uma molécula imunoestimulante especial – chamada 3M-052 , que também aumenta a resposta imune à vacina contra a gripe. Os autores descobriram que os macacos desenvolveram bnAbs que podem atingir vários locais no envelope viral do HIV. Alguns macacos vacinados apresentaram alta concentração desses anticorpos, enquanto outros tiveram baixa concentração.
Para determinar se esses anticorpos protegiam os macacos da infecção, os pesquisadores desafiaram repetidamente os macacos com doses administradas por via intrarretal do vírus da imunodeficiência humana símia (SHIV), que é semelhante ao HIV. Todos os nove macacos de controle que não receberam a vacina foram infectados após oito desafios. Treze dos 15 macacos rhesus foram infectados após 13 desafios no grupo de baixo nAb, embora a uma taxa mais lenta do que os macacos de controle. Apenas dois dos sete macacos no grupo de alto nAb foram infectados após 13 desafios, demonstrando proteção significativa em comparação com o grupo controle não imunizado e o grupo com baixo teor de nAb. Notavelmente, os dois macacos infectados do grupo de alto nAb tiveram a concentração mais baixa de anticorpos específicos do HIV duas semanas antes do desafio.
Os pesquisadores observam que os anticorpos imitam anticorpos semelhantes encontrados na criança de quem as proteínas spike foram isoladas, sugerindo que os humanos também produzem esses anticorpos em resposta à proteína spike estabilizada. Além disso, as descobertas dos pesquisadores serão avaliadas no estudo HIV Vaccine Trials Network (HVTN) 300, oferecendo uma oportunidade para determinar se essa proteína pode induzir bnAb em humanos.
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