La ricerca mostra che gli anticorpi neutralizzanti indotti dalla vaccinazione possono proteggere gli animali dall'infezione da HIV.
Sviluppo di un HIV (virus dell'immunodeficienza umana) sicuro ed efficace vaccino, nonostante siano in corso fino a 30 studi clinici, rappresenta una sfida affrontata dalla comunità di ricerca da decenni. Questo è lo scenario nonostante siano stati fatti buoni progressi nella comprensione di come il virus HIV interagisce con il sistema immunitario umano. Una delle sfide fondamentali in questo settore è la capacità di HIV di replicarsi rapidamente e anche con un corredo genetico leggermente alterato ogni volta. Neutralizzante anticorpi generati contro l'HIV sono ritenuti insufficienti per eliminare completamente un HIV infezione perché non possono mai fornire protezione contro diversi ceppi di HIV. Ma anche allora, gli anticorpi dell'HIV indotti dal vaccino saranno ancora importanti per la protezione da questo infezione.
Pericoli di un'infezione da HIV
Sfortunatamente, il bersaglio principale dell'HIV virus è il nostro sistema immunitario che dovrebbe proteggerci in primo luogo. Questa è di gran lunga la sfida più grande nell’affrontare un HIV infezione. Un'altra limitazione nella ricerca su HIV vaccino è che non può essere testato in laboratorio su modelli animali come i topi perché HIV infetta solo gli esseri umani. Sono state condotte alcune ricerche su un equivalente primate dell'HIV chiamato SIV, ma questo è ancora un modello imperfetto.
Gli scienziati hanno anche provato a creare topi bi-paterni (topi con due padri), ma l'uso di un DNA maschile è stato più impegnativo in quanto implicava la modifica di ESC aploidi contenenti il DNA del genitore maschio e richiedeva l'eliminazione di sette regioni di imprinting genetico. Queste cellule sono state iniettate insieme allo sperma di un altro topo maschio in una cellula uovo femmina da cui è stato rimosso il nucleo che contiene materiale genetico femminile. Gli embrioni creati ora avevano solo DNA maschile e sono stati trasferiti lungo il materiale placentare a madri surrogate che li hanno portati a termine. Tuttavia, non ha funzionato bene per i 12 topi a termine (2.5 percento del totale) nati da due padri poiché sono sopravvissuti solo per 48 ore.
Nuovo vaccino contro l'HIV
Si ritiene che un vaccino sperimentale contro l’HIV progettato dai ricercatori dello Scripps Institute USA funzioni nei primati non umani: le scimmie rhesus. L'obiettivo era quello di riuscire a produrre anticorpi neutralizzanti che potessero essere indotti attraverso la vaccinazione e questi anticorpi avrebbero "insegnato" al sistema immunitario a combattere il virus HIV prendendo di mira un'area vulnerabile del virus. La chiave per una forte risposta immunitaria con qualsiasi vaccino è selezionare l’antigene giusto (qui, HIV o una parte di esso) che può stimolare il sistema immunitario a generare la risposta desiderata. La ricerca ha dimostrato che tali anticorpi dovrebbero legarsi al trimero proteico esterno del virus e, se ciò accade, gli anticorpi possono proteggere con successo l'organismo dall'attacco del virus. Una sfida importante qui è che gli organismi devono essere in grado di produrre questi anticorpi da soli. Ciò può essere ottenuto solo quando il sistema immunitario viene esposto al trimero proteico esterno del virus, allenandosi così a identificare il bersaglio e produrre anticorpi corretti contro di esso.
Il trimero proteico è risultato molto instabile quando è stato isolato da solo e i ricercatori non sono stati in grado di isolarlo senza rompersi. Nel 2013, gli scienziati sono stati in grado di progettare con successo geneticamente un trimero stabile chiamato SOSIP che sembrava molto simile al trimero proteico dell’involucro dell’HIV. Per lo studio attuale gli scienziati lo hanno utilizzato per progettare l'esperimento HIV vaccino che conterrebbe il trimero stabile SOSIP e voleva verificare se questo potesse indurre il sistema immunitario a produrre gli anticorpi desiderati per proteggersi dall'infezione da HIV.
Il vaccino progettato è stato testato su due gruppi di macachi rhesus primati non umani. In uno studio precedente, è stato osservato che le scimmie sviluppano livelli anticorpali bassi o alti dopo una vaccinazione. Per lo studio attuale, sono state selezionate sei di ciascuna di queste scimmie e sono stati utilizzati altri dodici primati non immunizzati come controllo. I primati sono stati esposti a una forma di virus chiamata SHIV (una versione scimmiesca geneticamente modificata dell'HIV contenente lo stesso trimero del virus umano). Questa è una forma molto resistente del virus chiamato virus di livello 2 perché è difficile da neutralizzare e quindi è impegnativo allo stesso modo del virus umano e questo particolare ceppo colpisce la maggior parte delle persone.
Il nuovo vaccino consente alle scimmie di produrre anticorpi neutralizzanti contro questo ceppo del virus e ha funzionato bene su scimmie precedentemente vaccinate con alti livelli di anticorpi che proteggevano l'animale dall'infezione. Tuttavia, il risultato indica chiaramente che il successo si ottiene nelle scimmie con livelli di anticorpi già elevati, il che significa che questo sarebbe un criterio precondizionale. Inoltre, questi animali che sono stati precedentemente vaccinati, i loro livelli di anticorpi iniziano a diminuire nelle settimane o nei mesi successivi alla vaccinazione. È stata raccolta una stima su quanti livelli di anticorpi sarebbero necessari per tenere lontana l'infezione.
Questo studio pubblicato su Immunity fornisce per la prima volta una stima di quanti livelli di anticorpi neutralizzanti sarebbero necessari per proteggere qualcuno da HIV. È interessante notare che solo la produzione di anticorpi neutralizzanti da parte del sistema immunitario è considerata fondamentale. L’obiettivo sarebbe quello di sostenere livelli elevati di anticorpi. C’è ancora un certo intervallo prima che questo vaccino sperimentale possa passare agli studi clinici sull’uomo. Gli autori sono fiduciosi che si tratti di una comprensione importante raggiunta nel campo della HIV vaccino quasi dopo tre decenni. Tale strategia potrebbe essere applicata ad altri ceppi di HIV come pure.
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{Puoi leggere il documento di ricerca originale facendo clic sul collegamento DOI indicato di seguito nell'elenco delle fonti citate}
Fonte (s)
Pauthner MG et al. 2018. La protezione indotta dal vaccino dalla sfida omologa di livello 2 SHIV nei primati non umani dipende dai titoli di anticorpi neutralizzanti il siero. Immunità.
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.11.011
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