Membangunkan vaksin HIV merupakan satu cabaran yang membimbangkan yang kebanyakannya mengakibatkan kegagalan, tetapi kini para saintis telah mengenal pasti faktor utama yang membolehkan sesetengah orang secara semulajadi menindas kerja virus HIV yang boleh membawa kepada vaksin yang lebih baik untuk merawat dan mencegah jangkitan. Penyelidik percaya bahawa mereka telah mengenal pasti perkara-perkara penting di permukaan virus di mana sistem imun berjaya menyerang HIV
Penyelidikan yang dijalankan oleh Institut Ragon, kerjasama dari pelbagai ahli gabungan Universiti Harvard dan Institut Teknologi Massachusetts (MIT), dibentangkan dalam makalah baru yang diterbitkan dalam jurnal Sains . Ia dibina dalam kajian dua kumpulan kecil orang yang secara semula jadi mampu mengawal penyebaran HIV jauh lebih baik daripada pesakit purata.
"Apa yang memerlukan ubat ke hadapan adalah benar-benar belajar dari pesakit, " kata Bruce Walker, pengarah Institut Ragon dan penulis kanan kajian itu. "Ia melihat sesuatu di klinik yang tidak sesuai dengan corak yang biasa, seperti seseorang yang melakukannya dengan baik walaupun dijangkiti HIV, yang mengenal pasti kelebihan yang akhirnya sangat penting untuk menjelaskan keseluruhan proses penyakit."
Satu kumpulan yang dikenali sebagai "pengendali viremic, " kurang daripada lima peratus daripada mereka yang dijangkiti HIV, mampu memegang virus dalam darah mereka kepada kurang daripada 2, 000 salinan setiap mililiter selama bertahun-tahun, kadang-kadang berdekad, tanpa menggunakan ubat antiretroviral. "Pengawal elit, " kurang daripada separuh daripada satu peratus pembawa HIV, mempunyai lebih banyak kawalan kekebalan yang kuat dan dapat menekan virus di bawah tahap pengesanan (50 salinan per mililiter darah) menggunakan ujian standard untuk jangkitan HIV. (HIV secara amnya menyebar dengan cepat, menjangkiti dan membunuh sel-sel sistem imun dan meninggalkan seseorang yang semakin terdedah kepada jangkitan umum selepas kira-kira sepuluh tahun tanpa rawatan antiretroviral.) Ragon mengenal pasti kira-kira 1, 800 pengawal selama lima belas tahun mencari di seluruh dunia.
Kajian terdahulu mengenal pasti corak antigen leukocyte manusia tertentu (HLA) -pengesan berasaskan genetik pada permukaan sel yang mengawal fungsi sistem imun - yang dikaitkan dengan peningkatan perlindungan terhadap HIV Tetapi penanda HLA hanya menjelaskan kira-kira 20 peratus daripada jumlah kesan, dan sementara mempunyai HLA yang spesifik meningkatkan kemungkinan seseorang dapat mengawal virus, ia tidak membantu sama sekali kira-kira satu pertiga daripada pesakit. Ada yang perlu terlibat dalam menindas virus HIV.
Penyelidikan baru mengkaji struktur HIV itu sendiri, menentukan bahagian tertentu virus yang disasarkan oleh sistem kekebalan tubuh untuk cuba menjelaskan bagaimana sesetengah orang menentang penyebaran HIV
Penyebaran HIV pada permukaan makrofaj yang dijangkiti (sejenis sel darah putih). The virions HIV telah ditandai dengan tag neon hijau dan kemudian dilihat di bawah mikroskop neon. (Liza Gross / PLoS Biology e445 (2006) melalui CC BY 2.5) Pasukan penyelidik Ragon mengetuk Data Protein Bank, pangkalan data struktur tiga dimensi molekul protein, untuk mendapatkan maklumat mengenai 12 daripada 15 protein yang membentuk HIV Menggunakan pemodelan matematik yang mereka mengenal pasti nod di mana bilangan terbesar protein dikaitkan bersama membentuk virus. Kerumitan titik-titik fizikal ini bermakna bahawa sebarang perubahan pada pautan nod-nod ini akan mempunyai kesan yang paling ketara terhadap bagaimana fungsi virus itu berfungsi. HIV boleh bermutasi di titik-titik lain untuk menghalang serangan sistem imun tanpa serius mempengaruhi fungsi virus-tetapi tidak pada nod-nod utama ini.
Kemudian pasukan penyelidik melihat di mana sel-sel CD8 T, sebahagian utama sistem imun, menargetkan HIV Ternyata sel T CD8 kebanyakan orang mengambil tembakan rawak pada HIV, sering memukul sebahagian daripada virus yang boleh bermutasi dengan mudah untuk menghalang serangan itu.
Tetapi sel-sel T CD8 penemis viremic dan elit menumpukan serangan mereka ke nod-nod yang dikaitkan dengan virus yang paling tidak mampu untuk memburukkan serangan. Menggariskan nod dengan sambungan protein mereka dan sel khusus pada virus yang disasarkan oleh sistem kekebalan menghasilkan skor rangkaian. Semakin tinggi skor jaringan, semakin berjaya sel T CD8 mengendalikan jangkitan HIV-struktur HLA nampaknya tidak penting.
Dalam makmal, para penyelidik mencipta versi HIV yang bermutasi pada nod-nod utama ini dan cuba menjangkiti saluran sel, dengan cara yang sama virus itu secara semula jadi menyebar melalui pesakit. Tetapi mutasi itu secara ketara menjejaskan keupayaan virus untuk menjangkiti sel dan meniru.
"Kami percaya penemuan ini dapat memberi implikasi besar bagi perkembangan vaksin sel T, " kata Gaurav Gaiha, penulis buku utama. Pembangunan vaksin adalah kawasan kontroversi di kalangan penyelidik HIV kerana kebanyakan penyelidikan vaksin HIV kini menumpukan pada antibodi, satu lagi bahagian utama sistem imun, dan bukannya pada sel T untuk menjana perlindungan imun terhadap jangkitan.
Sekiranya pendekatan ini telah mewujudkan peta yang lebih baik mengenai sasaran apa yang terkena HIV, ia masih merupakan langkah pertama, walaupun yang penting. Seterusnya akan mencari cara untuk menjana dan menghantar sel T CD8 yang betul kepada sasaran tersebut. Tetapi sains boleh mengikuti perkembangan pesat yang dibuat untuk membangunkan terapi sel T CAR untuk melawan kanser.
Pasukan Ragon telah menyatakan kerja membangunkan vaksin berdasarkan prinsip-prinsip ini, yang akan mula digunakan sebagai cara rawatan dan bukan pencegahan. "Jika anda tweak sistem imun dalam jangkitan HIV, anda boleh melihat dengan serta-merta dan melihat jika ia menurunkan beban virus. Ia adalah pemantauan masa sebenar bagaimana sistem imun lakukan, "kata Walker. "Kemudian apabila kita mendapat respons ini, kita akan menghentikan terapi dan melihat jika mereka dapat mengawal [virus], dan kita perlu tahu dengan cepat."
Gaiha percaya pendekatan analisis rangkaian ini juga akan berfungsi sama dengan patogen lain, mengenal pasti tapak penting untuk menargetkan terapi dan vaksin.
Penyelidikan baru ini merupakan "kemajuan utama ke hadapan, " kata Steven Deeks, penyelidik HIV terkemuka di University of California San Francisco (UCSF) yang tidak terlibat dalam kajian ini. "Terdapat beratus-ratus cerita tentang bagaimana pengawal HIV melakukan apa yang mereka lakukan, tetapi sangat sedikit daripada mereka yang mengakibatkan apa yang saya panggil hasil yang boleh dilakukan, perkara yang kita katakan, mari menggunakan maklumat ini di klinik."
Sekiranya rawatan boleh dikembangkan untuk mensasarkan bahagian-bahagian virus HIV yang betul, seperti badan pengendali viremik dan elit secara semula jadi, matlamat jangka panjang untuk membangunkan vaksin untuk virus mungkin. "Sekarang kita mempunyai terapi yang boleh kita gunakan, " kata Deeks.
