Почему у нас нет одного через 37 лет, когда у нас есть несколько для COVID-19 через несколько месяцев?

Оспа была искоренена с лица Земли благодаря высокоэффективной всемирной кампании вакцинации. Паралитический полиомиелит больше не является проблемой в США благодаря разработке и использованию эффективных вакцин против полиовируса. В настоящее время миллионы жизней были спасены благодаря быстрому внедрению эффективных вакцин против COVID-19. И все же прошло 37 лет с тех пор, как ВИЧ был обнаружен как причина СПИДа, а вакцины нет. Здесь я опишу трудности, с которыми сталкивается разработка эффективной вакцины против ВИЧ/СПИДа.

Я профессор патологии Медицинской школы Миллера Университета Майами. Моей лаборатории приписывают открытие обезьяньего вируса, называемого SIV, или обезьяньего вируса иммунодефицита. SIV является близким обезьяньим родственником вируса, вызывающего СПИД у людей, — ВИЧ или вируса иммунодефицита человека. Мое исследование внесло важный вклад в понимание механизмов, посредством которых ВИЧ вызывает заболевание, и в усилия по разработке вакцины.

Доктор Энтони Фаучи обсуждает трудности с поиском вакцины от ВИЧ/СПИДа в 2017 г.

Усилия по разработке вакцины против ВИЧ не увенчались успехом

Вакцины, несомненно, были самым мощным оружием общества против вирусных заболеваний, имеющих медицинское значение. Когда в начале 1980-х годов на сцену вырвалась новая болезнь СПИД, а вызывающий ее вирус был открыт в 1983-84 годах, было вполне естественно думать, что научное сообщество сможет разработать против него вакцину.

На знаменитой теперь пресс-конференции в 1984 году, на которой ВИЧ был объявлен причиной СПИДа, тогдашний министр здравоохранения и социальных служб США Маргарет Хеклер предсказала, что вакцина будет доступна через два года. Что ж, сейчас 37 лет спустя, а вакцины нет. Быстрота COVID-19разработка и распространение вакцины резко контрастирует с отсутствием вакцины против ВИЧ. Проблема не в несостоятельности правительства. Проблема не в отсутствии трат. Трудность заключается в самом вирусе ВИЧ. В частности, это включает в себя удивительное разнообразие штаммов ВИЧ и стратегии уклонения вируса от иммунитета.

На сегодняшний день было проведено пять крупномасштабных испытаний эффективности вакцины против ВИЧ фазы 3, каждое из которых обошлось более чем в 100 миллионов долларов США. Первые три из них потерпели неудачу весьма убедительно; нет защиты от заражения ВИЧ, нет снижения вирусной нагрузки у инфицированных. Фактически, в третьем из этих испытаний, испытании STEP, наблюдалась статистически значимо более высокая частота инфекции среди вакцинированных лиц.

В четвертом испытании, спорном испытании RV144 в Таиланде, первоначально сообщалось о минимальной степени успешной защиты от заражения ВИЧ-инфекцией среди вакцинированных лиц. Однако последующий статистический анализ показал, что вероятность того, что защита от захвата была реальной, составляла менее 78%.

Пятое испытание вакцины, испытание HVTN 702, было назначено для подтверждения и расширения результатов испытания RV144. Испытание HVTN702 было остановлено досрочно из-за его бесполезности. Нет защиты от приобретения. Отсутствие снижения вирусной нагрузки. Ой.

Сложность ВИЧ

В чем проблема? Биологические свойства, которые развил ВИЧ, очень и очень затрудняют разработку успешной вакцины. Что это за свойства?

Прежде всего, это непрерывная неумолимая репликация вируса. Как только ВИЧ ступит в дверь, это «попался». Многие вакцины не защищают абсолютно от заражения, но они способны серьезно ограничить репликацию вируса и любое заболевание, которое может возникнуть. Чтобы вакцина была эффективной против ВИЧ, она, скорее всего, должна обеспечивать абсолютный стерилизующий барьер, а не просто ограничивать репликацию вируса.

ВИЧ развил способность генерировать и переносить множество мутаций в своей генетической информации. Следствием этого является огромное количество вариаций среди штаммов вируса не только от одного человека к другому, но даже внутри одного человека. Давайте используем грипп для сравнения. Всем известно, что люди должны проходить ревакцинацию против вируса гриппа каждый сезон из-за межсезонной изменчивости циркулирующего штамма гриппа. Что ж, изменчивость ВИЧ в пределах одного инфицированного человека превышает всемирную изменчивость последовательности вируса гриппа в течение всего сезона.

Что мы собираемся добавить в вакцину, чтобы покрыть такую ​​степень изменчивости штаммов?

ВИЧ также развил невероятную способность защищать себя от распознавания антителами. Вирусы с оболочкой, такие как коронавирусы и вирусы герпеса, кодируют структуру на своей поверхности, которую каждый вирус использует для проникновения в клетку. Эта структура называется «гликопротеином», что означает, что она состоит как из сахаров, так и из белка. Но гликопротеин оболочки ВИЧ является экстремальным. Это самый сильно засахаренный белок из всех вирусов во всех 22 семействах. Более половины веса составляет сахар. И вирус нашел способ, то есть вирус эволюционировал в результате естественного отбора, использовать эти сахара в качестве щитов, чтобы защитить себя от распознавания антителами, которые пытается выработать инфицированный хозяин. Клетка-хозяин добавляет эти сахара и затем рассматривает их как свои собственные.

Эти свойства имеют важное значение для разработки вакцин. Антитела, которые вырабатывает ВИЧ-инфицированный, обычно обладают очень слабой нейтрализующей активностью против вируса. Кроме того, эти антитела очень штаммоспецифичны; они нейтрализуют штамм, которым заражен человек, но не тысячи и тысячи других штаммов, циркулирующих в популяции. Исследователи знают, как получить антитела, которые нейтрализуют один штамм, но не антитела, способные защитить от тысяч и тысяч штаммов, циркулирующих в популяции. Это серьезная проблема для усилий по разработке вакцины.

ВИЧ постоянно развивается внутри одного инфицированного человека, чтобы оставаться на шаг впереди иммунных реакций. Хозяин вызывает особый иммунный ответ, который атакует вирус. Это оказывает селективное давление на вирус, и в результате естественного отбора появляется мутировавший вариант вируса, который больше не распознается иммунной системой человека. Результатом является непрерывная неумолимая репликация вируса.

[ Каждую неделю знакомьтесь с новыми разработками в области науки, здравоохранения и технологий. Подпишитесь на научную рассылку The Conversation.]

Итак, должны ли мы, исследователи, сдаться? Нет, не должны. Один из подходов, который исследователи пробуют на животных моделях в нескольких лабораториях, заключается в использовании вирусов герпеса в качестве векторов для доставки белков вируса СПИДа. Семейство вирусов герпеса относится к категории «персистентных». Однажды заразившись вирусом герпеса, вы инфицированы на всю жизнь. И иммунные реакции сохраняются не только в виде воспоминаний, но и в постоянно активной форме. Успех этого подхода, однако, по-прежнему будет зависеть от выяснения того, как вызвать широту иммунных ответов, которые позволят охватить огромную сложность последовательностей ВИЧ, циркулирующих в популяции.

Другой подход заключается в рассмотрении защитного иммунитета под другим углом. Хотя подавляющее большинство ВИЧ-инфицированных людей вырабатывают антитела со слабой штаммоспецифической нейтрализующей активностью, некоторые редкие люди вырабатывают антитела с мощной нейтрализующей активностью против широкого спектра изолятов ВИЧ. Эти антитела редки и очень необычны, но они есть у ученых.

Кроме того, ученые недавно нашли способ достичь защитного уровня этих антител на всю жизнь после однократного введения. Для жизни! Эта доставка зависит от вирусного вектора, вектора, называемого аденоассоциированным вирусом. Когда вектор вводят в мышцу, мышечные клетки становятся фабриками, постоянно производящими сильнодействующие нейтрализующие антитела широкого спектра действия. Исследователи недавно зафиксировали непрерывное производство в течение шести с половиной лет у обезьяны.

Мы делаем успехи. Мы не должны сдаваться.

Сделать четвертое десятилетие СПИДа последним: Чикагский фонд СПИДа

3 июня 2011 г.

5 июня 1981 г. Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) опубликовали первое официальное упоминание о появлении таинственной болезни среди геев.

Малоизвестная цитата в столь же загадочном Еженедельном отчете о заболеваемости и смертности часто упоминается как «начало СПИДа».0003

С тех пор СПИД унес жизни более 25 миллионов человек по всему миру, в том числе 600 000 американцев. В первые дни никто не мог представить, что болезнь, которая начинается с трех букв и заканчивается четырьмя «ВИЧ/СПИД», станет одной из самых разрушительных в истории человечества.

Три десятилетия спустя США находятся на пороге новаторских достижений. Благодаря массовой мобилизации, прорывам в медицине и национальной реформе здравоохранения активисты могут представить себе способы обратить вспять эпидемию.

В 2010 году президент Обама обнародовал первую в истории Национальную стратегию по борьбе с ВИЧ/СПИДом, основанную на существенном вкладе AFC и тысяч других людей по всей стране, чтобы наметить курс действий против ВИЧ/СПИДа. Стратегия подчеркивает то, что активисты говорят уже много лет: тридцать лет научных исследований и практического применения раскрывают основные инструменты и ноу-хау, необходимые для борьбы с ВИЧ/СПИДом. Остается вопрос, сделает ли наше общество все необходимое, чтобы остановить это инфекционное заболевание.

В США более 56 000 человек ежегодно заражаются ВИЧ, и более 1,2 миллиона человек живут с ВИЧ/СПИДом. И хотя достижения медицины значительно увеличили выживаемость, ежегодно умирает около 17 000 ВИЧ-положительных людей.

Эти отрезвляющие статистические данные ориентируют наш моральный компас. Короче говоря, мы можем и действительно должны изменить представление о ВИЧ/СПИДе в нашем городе и стране.

Измените его с неизбежности на конечную способность. Где сегодняшний уровень инфицирования – один ВИЧ-инфицированный каждые 9 лет?½ минутыуходят в прошлое. Тип изменений, предусмотренный Национальной стратегией по борьбе с ВИЧ/СПИДом:

Соединенные Штаты станут страной, где новые случаи заражения ВИЧ будут редкими, а если они все же будут происходить, то каждый человек, независимо от возраста, пола, расы/этнической принадлежности, половой принадлежности. ориентации, гендерной идентичности или социально-экономических обстоятельств, будут иметь неограниченный доступ к высококачественной, продлевающей жизнь помощи, свободной от стигмы и дискриминации. , каждое государство. Это означает присоединиться к движению с другими людьми, которые предоставляют свое время, голоса и поддержку, чтобы переломить ход эпидемии, которую CDC теперь описывает как «битву, в которой можно выиграть» 9.0003

Например, ранее в этом году новаторское исследование показало, что антиретровирусная терапия не только стабилизирует состояние ВИЧ-позитивных людей с медицинской точки зрения, но и резко сдерживает новые инфекции. Эти данные усиливают настоятельную необходимость расширения медицинского обслуживания, доступа к тестированию и комплексных услуг, таких как жилье и ведение пациентов. Расширение доступа к медицинскому обслуживанию этичным и ответственным образом, не забывая при этом о правах человека и других ключевых стратегиях, станет основой для успешного и комплексного подхода к борьбе с ВИЧ в будущем.