Открытие I-образного антитела открывает новый путь к вакцине против ВИЧ
Около 38 миллионов человек во всем мире живут со СПИДом. Фармацевтическое лечение позволяет держать болезнь под контролем, но вакцина остается недостижимой, несмотря на десятилетия согласованных усилий. Однако недавнее открытие, сделанное в Институте вакцины человека Дьюка (DHVI), приближает цель создания эффективной вакцины.
Один из способов, которым ВИЧ, вирус, вызывающий СПИД, обманывает иммунную систему, - это переодевание в овечью шкуру: он покрывает себя молекулами сахара, называемыми гликанами, точно так же, как это делают собственные клетки организма. Маскировка не идеальна, но она дает вирусу смертельную фору перед иммунной системой.
"К тому времени, когда иммунная система осознает, что вирус является захватчиком, уже слишком поздно", - сказал Уилтон Уильямс, доктор философии, директор Центра вирусного генетического анализа DHVI и доцент хирургии в Медицинской школе Университета Дьюка. "Вирус распространился в те области, где иммунная система не может его достать"
Маскировка ВИЧ, которую ученые называют гликановым щитом, имеет один небольшой участок, который отличается от гликанов на человеческих клетках. Ученые давно хотели сделать вакцину именно на этот участок. Камнем преткновения была конфигурация наших антител, которые имеют форму буквы Y. Эта форма не позволяет им эффективно связываться с гликанами. Это как если бы ключ был неправильной формы для замка.
Ученые, работающие в DHVI под руководством Бартона Хейнса, доктора медицинских наук, возможно, недавно нашли ключ, который будет работать - новый класс антител, которые имеют форму буквы I, а не Y.
"Мы обнаружили, что существуют антитела, которые могут нацеливаться на специфический сахар на ВИЧ", - говорит Уильямс. "Мы больше не боимся гликанового щита"
I-образное антитело не способно сразу нейтрализовать ВИЧ, но исследователи считают, что оно может превратиться в эффективное анти-ВИЧ-антитело с помощью серии вакцин.
Уильямс и другие сотрудники его лаборатории изучают образцы крови неинфицированных людей, чтобы определить частоту встречаемости I-образных антител. У большинства, если не у всех, людей они, скорее всего, есть, потому что они связываются с дрожжами, вездесущим патогеном. Но I-форма встречается гораздо реже, чем Y-форма. "Мы ищем иголку в стоге сена", - говорит Уильямс.
Открытие нового класса антител было в значительной степени командной работой в DHVI. "Под одной крышей у нас есть лаборатория секвенирования, есть лаборатория структурной биологии, есть иммунологи, занимающиеся фундаментальными научными исследованиями", - говорит Уильямс. "Я сотрудничаю со всеми этими группами. Это сотрудничество помогает науке развиваться гораздо быстрее и позволяет нам заниматься инновационной работой".
В лаборатории Ачарьи используется новейшее оборудование для изучения антител и белков ВИЧ, включая криоэлектронный микроскоп Titan Krios, который может делать снимки с атомной точностью. Без этой технологии DHVI не смог бы найти новые антитела.
Команда в DHVI упорно работает над созданием вакцины, которая сможет нацелиться на новые антитела и шаг за шагом привести иммунную систему к иммунному ответу, способному предотвратить ВИЧ-инфекцию.
"Мы уже близки к этому. Это вопрос попытки правильно подобрать все части, чтобы стимулировать иммунную систему и помочь ей эффективно реагировать. Мы знаем, что нам нужно, но вопрос в том, как мы этого добьемся"
Для достижения этой цели потребуется интенсивное междисциплинарное сотрудничество, которое является неотъемлемой частью культуры DHVI с момента его основания в 1990 году. Многие достижения в области иммунологии и вакцинологии, которые были достигнуты в DHVI с тех пор, опираются на этот фундамент сотрудничества между экспертами в различных дисциплинах и технологиях Школы медицины и университета.
