Для создания эффективной анти-ВИЧ вакцины на сегодняшний день недостаточно знаний
Недавние успехи иммунологии и неудачи в разработке вакцин против ВИЧ-инфекции указывают на то, что настало время пересмотреть существующие подходы, применяющиеся при создании анти-ВИЧ вакцин. Для получения эффективной вакцины необходимо объединить усилия вакцинологов, вирусологов и иммунологов. Общепринятое мнение таково, что попытки ученых создать вакцину от ВИЧ-инфекции потерпели крах из-за уникальных свойств этого вируса, таких как крайне высокая степень изменчивости (мутаций), позволяющая ВИЧ ускользать от иммунной системы, а также его способность инфицировать основные иммунокомпетентные клетки – T-лимфоциты, несущие на поверхности мембраны рецепторы CD4. По мнению профессора иммунологии Высшей школы медицины при Йельском университете Руслана Меджитова и профессора Высшей школы медицины при Нью-Йоркском университете Дэна Литтмана, неудачи в разработке вакцин от ВИЧ-инфекции имеют иные причины.
Одним из руководящих принципов в этой области могла бы стать имитация вакциной событий узнавания патогена врожденной иммунной системой, происходящих при заражении. Распознавание патогена, спровоцированное вакциной, послужило бы толчком к запуску иммунного ответа, характерного для данного инфицирующего агента. Этот принцип является одним из основополагающих при создании современных вакцин и подтверждается тем фактом, что среди имеющихся вакцин наиболее эффективны препараты на основе инактивированных патогенов. Однако использование инактивированных разновидностей ВИЧ в качестве вакцин не дает должного эффекта. По этой причине особенно актуальным становится накопление знаний о том, каким образом вирус распознается иммунной системой.
Наши знания о ранних этапах иммунного ответа значительно пополнились за последнее десятилетие, в основном благодаря исследованиям системы врожденного иммунитета – первой немедленной реакции организма на патогены, включающей механизмы противомикробной защиты и активирующей системы приобретенного иммунитета. Иммунной системе человека приходится иметь дело с самыми разными патогенами – начиная РНК-содержащими вирусами и заканчивая 10-метровыми ленточными червями. Поэтому совершенно естественно, что иммунная система распознает их и адекватно реагирует на инвазию. Подтверждением этого служат открытые совсем недавно несколько семейств микробных сенсоров, определяющих разные классы патогенов и активирующих приобретенный иммунитет посредством различных механизмов (1,2).
Окончательно не выяснено, каким образом ретровирусная инфекция определяется системой врожденного иммунитета в целом, и как эти первоначальные сигналы преобразуются в активацию систем приобретенного иммунитета. По мнению Руслана Меджитова и Дэна Литтмана, до настоящего момента предпринималось недостаточно усилий, направленных на изучение этих процессов, что совершенно недопустимо ввиду острой необходимости вакцины от ВИЧ-инфекции.
Изучение ВИЧ осложняется выраженным тропизмом вируса к клеткам человека, исключающим постановку многих важных экспериментов. Несмотря на то, что мышей обычно не используют в качестве модельных объектов при изучении ВИЧ-инфекции (поскольку ВИЧ не поражает мышиные клетки), скорее всего, существуют общие принципы узнавания ретровирусов иммунной системой. Сенсоры врожденного иммунитета могут узнавать отличительные черты механизма репликации ретровирусов, не характерные для вирусов других классов. Например, синтезирующаяся при помощи обратной транскрипции ретровирусная ДНК могла бы активировать определенный сигнальный механизм. Углубленное изучение недавно обнаруженных многочисленных белковых факторов зараженной клетки-хозяина, необходимых для воспроизводства ВИЧ, могло бы пролить свет на механизмы узнавания вируса иммунной системой и дальнейшего каскада иммунных реакций, поскольку эти клеточные белки могут взаимодействовать с противовирусными сенсорами врожденного иммунитета, препятствующими распространению вируса (3).
В современных подходах, применяющихся при разработке вакцин от ВИЧ-инфекции, господствуют иммунологические парадигмы, основанные на результатах исследований по антигенной иммунизации и инфицированию лабораторных животных несколькими модельными патогенами. Эти парадигмы могут оказаться неприменимыми при разработке вакцин от ВИЧ.
Отсутствие базовых знаний о том, каким образом иммунная система отвечает на ретровирусную инфекцию, привело к тому, что применявшиеся до сих пор подходы к разработке вакцин от ВИЧ-инфекции оказались неудачными. Большая часть средств, выделенных на разработку вакцин от ВИЧ-инфекции, была потрачена на эти многочисленные бесплодные исследования, причем такая тенденция может сохраниться и в дальнейшем - до тех пор, пока у нас не будет понимания базовых механизмов узнавания ретровирусной инфекции и индукции ответов системы приобретенного иммунитета.
Литература:
1. Pichlmair, A. & Reis e Sousa, C. Immunity 27, 370-383 (2007).
2. Ishii, K.J., Koyama, S., Nakagawa, A., Coban, C. & Akira, S. Cell Host Microbe 3, 352–363 (2008).
3. Brass, A.L. et al. Science 319, 921–926 (2008).
Статья Ruslan Medzhitov и Dan Littman «HIV immunology needs a new direction» опубликована в журнале Nature в октябре 2008 года.
Одним из руководящих принципов в этой области могла бы стать имитация вакциной событий узнавания патогена врожденной иммунной системой, происходящих при заражении. Распознавание патогена, спровоцированное вакциной, послужило бы толчком к запуску иммунного ответа, характерного для данного инфицирующего агента. Этот принцип является одним из основополагающих при создании современных вакцин и подтверждается тем фактом, что среди имеющихся вакцин наиболее эффективны препараты на основе инактивированных патогенов. Однако использование инактивированных разновидностей ВИЧ в качестве вакцин не дает должного эффекта. По этой причине особенно актуальным становится накопление знаний о том, каким образом вирус распознается иммунной системой.
Наши знания о ранних этапах иммунного ответа значительно пополнились за последнее десятилетие, в основном благодаря исследованиям системы врожденного иммунитета – первой немедленной реакции организма на патогены, включающей механизмы противомикробной защиты и активирующей системы приобретенного иммунитета. Иммунной системе человека приходится иметь дело с самыми разными патогенами – начиная РНК-содержащими вирусами и заканчивая 10-метровыми ленточными червями. Поэтому совершенно естественно, что иммунная система распознает их и адекватно реагирует на инвазию. Подтверждением этого служат открытые совсем недавно несколько семейств микробных сенсоров, определяющих разные классы патогенов и активирующих приобретенный иммунитет посредством различных механизмов (1,2).
Окончательно не выяснено, каким образом ретровирусная инфекция определяется системой врожденного иммунитета в целом, и как эти первоначальные сигналы преобразуются в активацию систем приобретенного иммунитета. По мнению Руслана Меджитова и Дэна Литтмана, до настоящего момента предпринималось недостаточно усилий, направленных на изучение этих процессов, что совершенно недопустимо ввиду острой необходимости вакцины от ВИЧ-инфекции.
Изучение ВИЧ осложняется выраженным тропизмом вируса к клеткам человека, исключающим постановку многих важных экспериментов. Несмотря на то, что мышей обычно не используют в качестве модельных объектов при изучении ВИЧ-инфекции (поскольку ВИЧ не поражает мышиные клетки), скорее всего, существуют общие принципы узнавания ретровирусов иммунной системой. Сенсоры врожденного иммунитета могут узнавать отличительные черты механизма репликации ретровирусов, не характерные для вирусов других классов. Например, синтезирующаяся при помощи обратной транскрипции ретровирусная ДНК могла бы активировать определенный сигнальный механизм. Углубленное изучение недавно обнаруженных многочисленных белковых факторов зараженной клетки-хозяина, необходимых для воспроизводства ВИЧ, могло бы пролить свет на механизмы узнавания вируса иммунной системой и дальнейшего каскада иммунных реакций, поскольку эти клеточные белки могут взаимодействовать с противовирусными сенсорами врожденного иммунитета, препятствующими распространению вируса (3).
В современных подходах, применяющихся при разработке вакцин от ВИЧ-инфекции, господствуют иммунологические парадигмы, основанные на результатах исследований по антигенной иммунизации и инфицированию лабораторных животных несколькими модельными патогенами. Эти парадигмы могут оказаться неприменимыми при разработке вакцин от ВИЧ.
Отсутствие базовых знаний о том, каким образом иммунная система отвечает на ретровирусную инфекцию, привело к тому, что применявшиеся до сих пор подходы к разработке вакцин от ВИЧ-инфекции оказались неудачными. Большая часть средств, выделенных на разработку вакцин от ВИЧ-инфекции, была потрачена на эти многочисленные бесплодные исследования, причем такая тенденция может сохраниться и в дальнейшем - до тех пор, пока у нас не будет понимания базовых механизмов узнавания ретровирусной инфекции и индукции ответов системы приобретенного иммунитета.
Литература:
1. Pichlmair, A. & Reis e Sousa, C. Immunity 27, 370-383 (2007).
2. Ishii, K.J., Koyama, S., Nakagawa, A., Coban, C. & Akira, S. Cell Host Microbe 3, 352–363 (2008).
3. Brass, A.L. et al. Science 319, 921–926 (2008).
Статья Ruslan Medzhitov и Dan Littman «HIV immunology needs a new direction» опубликована в журнале Nature в октябре 2008 года.
Иллюстрация к статье:
Подписывайтесь на наш Telegram, чтобы быть в курсе важных новостей медицины
http://www.cbio.ru - Добавил med2 в категорию Инфекционные болезни
Читайте также
Добавить комментарий