Allgemein neutralisierende HIV-Antikörper (bNAbs) sind defensive Antikörper, die vom Immunsystem produziert werden und in der Lage sind, mehrere HIV-Stämme zu neutralisieren. Diese Antikörper sind bei Menschen im Vergleich zu nicht-breit-neutralisierenden Antikörpern (oder NAbs), die für einen einzelnen HIV-Stamm spezifisch sind, sehr selten.
Derzeit gibt es weltweit über 60 verschiedene dominante Stämme von HIV-1 mit einer Vielzahl von Subtypen, die als rekombinante HIV-Stämme bezeichnet werden.
Da viele HIV-Varianten in einem Individuum vorkommen können, hat sich die Entwicklung eines HIV-Impfstoffs als unbegründet erwiesen, da herkömmliche Impfstoffe eine Antikörperreaktion auslösen, die möglicherweise einen oder wenige Stämme neutralisieren kann.
Damit ein Impfstoff wirklich wirksam ist, müssten Wissenschaftler ein Impfmittel entwickeln, das eine Vielzahl von HIV-Varianten auslöschen kann. Aus diesem Grund ist die Entdeckung von bNAbs für das aktuelle Design von HIV-Impfstoffen so zentral geworden.
Die derzeit identifizierten bNAbs wurden von Individuen isoliert, die entweder eine angeborene Immunität gegen HIV aufwiesen ("Elite-Neutralisierer") oder die Fähigkeit hatten, eine Krankheitsprogression ohne die Verwendung von antiretroviralen Medikamenten ("Langzeit-Nicht-Progressoren") zu vermeiden.
Herausforderungen und Rückschläge in der Impfstoffentwicklung
Während eine Reihe von bNAbs bereits 1993 identifiziert wurden, wurden die potenziell effektivsten Kandidaten erst nach 2009 isoliert (einschließlich einiger wie VRC0-1 und VRC0-2, von denen bekannt ist, dass sie 90% der bekannten Varianten neutralisieren).
Die Isolierung dieser Antikörper bedeutet jedoch nicht, dass Wissenschaftler einen Impfstoff entwickeln können, der in der Lage ist, eine ähnliche Immunantwort (humorale Reaktion) bei einem durchschnittlichen Individuum anzuregen. Bis heute haben wir dies weder bei Impfstoffen gesehen, die zum Schutz vor HIV bestimmt sind, noch bei Patienten, die bereits mit HIV infiziert sind, um das Fortschreiten der Krankheit zu verhindern.
Was die Forscher auch herausgefunden haben, ist, dass bNAbs außerhalb von Elite-Neutralisatoren nicht unbedingt mit einer ähnlichen Wirkung in einem immunisierten Individuum funktionieren. Während die bNAbs selbst in der Lage sind, das Virus zu neutralisieren, haben wir gelernt, dass es für sie oft schwierig ist, in die äußere Hülle des Virus (oder "Hülle") einzudringen.
Bei HIV-infizierten Personen, für die therapeutische Impfstoffe erforscht werden, nimmt die humorale Antwort im Laufe der Zeit ab. Dies kann durch die Tatsache erklärt werden, dass die HIV-Infektion aufgrund ihrer Natur die Anzahl von CD4-T-Zellen , die die Immunabwehr initiieren, verringert. Ohne eine robuste CD4-Antwort kann es schwierig sein, die Herstellung von bNAbs mit ausreichender oder dauerhafter Wirkung auszulösen.
Und selbst wenn eine angemessene Reaktion erzielt wird, deuten einige Untersuchungen darauf hin, dass es sich um eine solche handelt, die sich über einen langen Zeitraum entwickelt, während der die HIV-Population möglicherweise mutiert ist , um der Wirkung der Antikörper zu entgehen.
Der Weg nach vorn
Trotz dieser Hindernisse untersuchen die Forscher weiterhin alternative oder ergänzende Strategien, einschließlich der Verwendung von gentechnisch verändertem Bakterium (dessen Ansatz gezeigt wurde, stimulieren die Insulinproduktion bei Diabetikern zum Beispiel) und sogar Pflanzen-basierte Vektoren (wie Agrobacterium tumefacien, die kann genetisch veränderte DNA an menschliche Zellen abgeben).
Andere untersuchen derzeit, ob Kombinationsimpfstoffe und / oder Booster-Impfungen die Wirksamkeit verbessern könnten, wobei einige Studien darauf hindeuten, dass die Reifung einer schützenden bNAb-Antwort mehrere Jahre dauern kann.
Zunehmendes Wissen über bNAbs kann letztlich den Weg zu einer mehrstufigen Strategie ebnen, bei der mehrere neutralisierende Mittel eingesetzt werden können. Unter diesen sind sogenannte " monoklonale Antikörper ", die selektiv auf spezifische HIV-Varianten zielen können, von denen einige weitgehend neutralisierende Eigenschaften haben.
Eine der aufregendsten Entdeckungen drehte sich um den N6-Antikörper , der in Labortests 98% aller HIV-Stämme neutralisieren konnte.
Während es ungewiss ist, ob diese Ergebnisse bei Tier- oder Humanstudien Bestand haben werden, scheint es sich um eine der wirksamsten noch isolierten BNAs zu handeln.
Quellen:
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