Цивилизация
Исследователи из Национального института здоровья (США), в прошлом году объявившие о создании первой работающей вакцины против СПИДа, объявили новую сенсацию. Если первая вакцина защищала от вируса всего около 30% потенциальных больных, то найденные теперь антитела обещают справиться с 90% всех типов вируса. Такое количественное увеличение означает качественное изменение: вакцина такой эффективности уверенно претендует на массовый выпуск.
Работу большого коллектива медиков, вирусологов и иммунологов публикует Science.
Два типа обнаруженных антител смогли предохранить человеческие клетки in vitro от заражения 90% известных штаммов ВИЧ.
Для одного из антител даже показан механизм действия белка на вирус. Полученные антитела ученые предлагают применить как в целях создания вакцины от ВИЧ, так и в целях создания лекарств для уже инфицированных больных. Кроме того, метод поиска этих антител может быть применен для выявления антител, эффективных в отношении других инфекционных заболеваний.
«Открытие антител к ВИЧ такого широкого диапазона действия и их структурный анализ, объясняющий причины эффективности, — огромное достижение, которое подтолкнет всю нашу работу по поиску вакцины от ВИЧ для повсеместного применения. Революционная стратегия, разработанная нашими учеными для поиска этих антител, может быть широко применена для создания вакцин против других болезней», — отметил доктор Энтони Фаучи, директор Национального института аллергии и инфекционных заболеваний, где была выполнена большая часть работы.
Новые антитела VRC01 и VRC02 были названы в честь Центра исследования вакцин (Vaccine Research Center, VRC), в лабораториях которого их обнаружили. Ученые исследовали кровь ВИЧ-инфицированных людей, откуда и были выделены антитела. Для поиска была применена специальная технология «улавливания» клеток, которые производят необходимые антитела. «Устройство», примененное для этого, – белок ВИЧ, искусственно модифицированный таким образом, чтобы он реагировал только с антителами, специфическими для участка, на котором вирус присоединяется к заражаемой клетке.
Эксперименты «в пробирке» показали, что VRC01 и VRC02 уничтожают большее количество штаммов ВИЧ с большей эффективностью, чем все известные до настоящего момента антитела.
Для комплекса VRC01, связанного с ВИЧ, была определена точная молекулярная структура; она опубликована в отдельной статье. Структурные данные позволили понять, как работает антитело и какой именно участок ВИЧ является уязвимым для него, то есть к какому фрагменту вируса антителу удается присоединиться. Благодаря тому что на этот раз удалось действовать не «вслепую», а четко объяснив механизм работы антитела, медики уже начали разработку вакцины, основываясь на этих данных.
Вакцина должна «научить» организм человека вырабатывать в достаточных количествах антитела, сходные с VRC01.
Тогда при заражении ВИЧ иммунная система сможет побороть большую часть известных в мире штаммов вируса.
«Мы использовали наши знания о структуре вируса, в данном случае о структуре внешней поверхности ВИЧ, чтобы разработать молекулярные иструменты, которые бы «высветили» уязвимое ее место и привели нас к антителам, способным к нему присоединяться и препятствовать заражению клеток», — объяснил профессор Гари Набель, директор VRC и руководитель работ.
Разработать механизм распознавания было нелегко: штаммы ВИЧ известны своей способностью постоянно изменять белки на поверхности, чтобы избежать распознавания иммунной системой. Вследствие этой их способности в мире существует гигантское количество вариантов ВИЧ. Несмотря на это, ученым удалось локализовать несколько участков на поверхности вируса, которые почти не меняются от одного штамма к другому. Один из таких участков – своеобразный «шип», которым вирус «цепляется» за клетки иммунной системы и поражает их, – называется центром связывания.
VRC01 и VRC02 блокируют процесс внедрения ВИЧ в клетку, присоединяясь как раз к этому «шипу» CD4, «скругляя» его и не позволяя «зацепить» иммунную клетку.
Именно этим объясняется эффективность антител против самого широкого круга штаммов.
Обнаружение ахиллесовой пяты ВИЧ, надеются ученые, позволит преодолеть ограничения, долгое время не дававшие получить полноценную вакцину против ВИЧ, стимулирующую выработку нужных антител.
