یافته‌های یک آزمایش انسانی برای آزمایش واکسن جدید علیه HIV، که در 2 دسامبر در مجله Science گزارش شد، اولین گام مهم در تأیید یک استراتژی جدید است که می‌تواند به توسعه واکسن خنثی‌کننده موثر و وسیع الطیف برای HIV منجر شود. و سایر عوامل بیماری زا مانند کرونا و آنفولانزا. پاتوژن‌هایی که واکسن کاملاً مؤثری برای آنها علیه همه سویه‌ها ساخته نشده است.
ویلیام شیفمحقق موسسه تحقیقاتی اسکریپس می گوید:
در عمومی‌ترین سطح، نتایج کارآزمایی نشان می‌دهد که امکان طراحی واکسن‌هایی وجود دارد که آنتی‌بادی‌هایی با ویژگی‌های ژنتیکی از پیش تعیین‌شده تولید کنند و این می‌تواند نویدبخش عصر جدیدی از واکسن‌های دقیق باشد.
ویروس نقص ایمنی انسانی یا HIV، عفونتی است که به سیستم ایمنی بدن حمله می‌کند، گلبول‌های سفید خون را از بین می‌برد و ایمنی فرد را در برابر سایر عفونت‌های فرصت‌طلب تضعیف می‌کند. در سال 2021، بیش از 38 میلیون نفر در سراسر جهان با HIV زندگی می کنند.
اگرچه هیچ درمان قطعی برای HIV وجود ندارد، اما داروهای ضد رتروویروسی به افراد مبتلا به ویروس کمک می‌کنند تا بیماری خود را مدیریت کنند و از پیشرفت بیماری جلوگیری کنند. اگرچه هر سال بیش از یک میلیون عفونت جدید در سراسر جهان رخ می دهد، بسیاری از آنها در مناطقی هستند که فاقد منابع مهم پزشکی و مراقبت های بهداشتی هستند. برای پایان دادن به انتقال HIV و ایدز به واکسن HIV نیاز است.
ساخت آنتی بادی های خنثی کننده با طیف وسیع بهتر
بیشتر واکسن‌های مؤثر، سیستم ایمنی فرد را برای تولید آنتی‌بادی‌هایی که از عفونت جلوگیری یا کاهش می‌دهند، آموزش می‌دهند. در HIV، یک واکسن موثر باید سیستم ایمنی را برای تولید آنتی بادی‌هایی آموزش دهد که به پروتئین خاصی که ویروس HIV برای آلوده کردن سلول‌های میزبان استفاده می‌کند، متصل می‌شود. این پروتئین اغلب پروتئین “سنبله” نامیده می شود.
با این حال، صدها هزار یا میلیون‌ها گونه HIV وجود دارد که انسان‌ها را آلوده می‌کنند، که هر کدام دارای پروتئین‌های سنبله متفاوتی هستند. آنتی بادی های آموزش دیده برای مهار یک نوع ویروس ممکن است در مهار بسیاری از انواع دیگر موثر نباشند.
یک واکسن منفرد که آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده وسیع الطیف (bnAbs) تولید می‌کند که می‌تواند بخش‌هایی از پروتئین اسپایک HIV را که تغییر چندانی نمی‌کند شناسایی کرده و هدف قرار دهد، راهی برای محافظت در برابر همه گونه‌های HIV است. تا کنون، تولید آنتی بادی های خنثی کننده گسترده HIV از طریق واکسیناسیون ممکن نبوده است. شیف گفت:
درصد کمی از انسان‌های آلوده به HIV آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده بسیار قوی تولید می‌کنند. اگرچه به طور کلی سال ها طول می کشد تا این آنتی بادی ها در طول عفونت تولید شوند، اما در این مرحله دیگر نمی توانند به فرد کمک کنند تا از شر HIV خلاص شود.
مطالعات گذشته نشان داده است که اگر آنتی بادی های گفته شده قبل از قرار گرفتن فرد در معرض HIV در بدن وجود داشته باشد، می تواند به طور کامل از عفونت جلوگیری کند. آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده طیف وسیع باید ویژگی‌های ژنتیکی و ساختاری بسیار خاصی داشته باشند تا اهداف مولکولی یا اپی توپ‌های روی سطح پروتئین ویروس سنبله را شناسایی کرده و به آنها متصل شوند. برای تولید این آنتی بادی ها، یک استراتژی واکسن مورد نیاز است که بتواند آنتی بادی هایی با ویژگی های ژنتیکی و ساختاری از پیش تعریف شده تولید کند.
یکی از این راهبردها طراحی «واکسن هدف گذاری ژرملاین» است. استراتژی هدف قرار دادن سلول های B باکره (ژرملاین) با ویژگی های خاص، استراتژی هدف گیری ژرملاین نامیده می شود. زیرا سلول های B جوان آنتی بادی های کدگذاری شده توسط ژن های دست نخورده یا جهش یافته را بیان می کنند.
طراحی موفقیت‌آمیز یک واکسن هدف‌دار ژرمین اولین گام مهم است: ایجاد ماده‌ای (ایمونوژن) که یک پاسخ ایمنی تطبیقی ایجاد می‌کند که سلول‌های B پیش‌ساز bnAb را هدف قرار می‌دهد و آنها را برای تولید آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده گسترده در نهایت آماده می‌کند. اینها سلول های ایمنی تولید کننده آنتی بادی نادری هستند که دارای آنتی بادی و ویژگی های ژنتیکی مورد نیاز برای تبدیل شدن به آنتی بادی های خنثی کننده گسترده هستند. بدون این پیش سازها، مراحل بعدی استراتژی تولید واکسن شکست خواهد خورد.
محققان یک ایمونوژن به نام eOD-GT8 را طراحی کردند که حاوی 60 کپی از یک پروتیین خوشه HIV مهندسی شده بود. پروتئین مذکور حامل جهش هایی بود که برای افزایش میل ترکیبی آن برای اتصال به پیش سازهای bnAb طراحی شده بود. محققان در یک کارآزمایی بالینی تصادفی، دوسوکور و کنترل شده با دارونما، دریافتند eOD-GT8 بی خطر است. این واکسن باعث واکنش شدید پیش سازهای bnAb در 35 نفر از 36 نفر شرکت کننده در کارآزمایی شد.
به گفته شیف، این یافته‌ها اثبات مفهومی برای اولین قدم در استراتژی واکسن هدف‌گذاری شده با مولفه هستند. شیف افزود: گام بعدی این است که ببینیم آیا می‌توانیم یک ایمونوژن تقویت‌کننده را پس از این ایمونوژن اولیه ارائه کنیم تا اجداد آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده طیف وسیع را به بلوغ در این آنتی‌بادی‌ها سوق دهیم.
به گفته وی، اعتبار کامل این استراتژی تنها زمانی حاصل می شود که محققان بتوانند آنتی بادی های خنثی کننده طیف وسیعی را در انسان تولید کنند که نقطه عطفی برای توسعه واکسن HIV و این استراتژی خاص تولید واکسن خواهد بود.