Im weitesten Sinne neutralisierende Antikörper in der HIV-Impfstoffforschung

Weitgehend neutralisierende HIV-Antikörper (bNAbs) sind defensive Antikörper, die vom Immunsystem produziert werden, das mehrere HIV-Stämme neutralisieren kann. Diese Antikörper sind beim Menschen sehr selten, verglichen mit nicht breit neutralisierenden Antikörpern (oder NAbs), die für einen einzelnen HIV-Stamm spezifisch sind.

Derzeit gibt es weltweit über 60 verschiedene dominante HIV-1-Stämme mit einer Vielzahl von als rekombinanten HIV-Stämmen bezeichneten Subtypen. Da viele HIV-Varianten in einer einzelnen Person vorhanden sein können, hat sich die Entwicklung eines HIV-Impfstoffs als verwirrend für die Forschung erwiesen, da herkömmliche Impfstoffe eine Antikörperreaktion auslösen, die möglicherweise einen oder wenige Stämme neutralisieren kann.

Damit ein Impfstoff wirklich wirksam sein kann, müssten Wissenschaftler ein Impfmittel entwickeln, das in der Lage ist, eine Vielzahl von HIV-Varianten auszurotten. Aus diesem Grund ist die Entdeckung von bNAbs für das aktuelle Design von HIV-Impfstoffen so wichtig geworden.

Die derzeit identifizierten bNAbs wurden aus Individuen isoliert, die entweder eine angeborene Immunität gegen HIV aufwiesen ("Elite-Neutralisatoren") oder die Fähigkeit, ein Fortschreiten der Krankheit ohne die Verwendung antiretroviraler Medikamente ("Langzeit-Nicht-Progressoren") zu vermeiden.

Herausforderungen und Rückschläge bei der Impfstoffentwicklung

Während bereits 1993 eine Reihe von bNAbs identifiziert worden war, wurden die potentiell wirksamsten Kandidaten erst nach 2009 isoliert (einschließlich einiger solcher 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 Immunreaktion (humorale) bei einem durchschnittlichen Individuum auszulösen.Bisher haben wir dies nicht gesehen, weder bei Impfstoffen, die gegen HIV schützen sollen, noch um das Fortschreiten der Krankheit bei bereits HIV-Infizierten zu verhindern.

Die Forscher fanden auch heraus, dass bNAbs außerhalb von Elite-Neutralisatoren nicht notwendigerweise mit einer ähnlichen Wirkung bei einem immunisierten Individuum funktionieren. Während die bNAbs selbst die Fähigkeit haben, das Virus zu neutralisieren, haben wir gelernt, dass es für sie oft schwierig ist, die äußere Hülle (oder "Hülle") des Virus zu durchdringen.

Bei HIV-Patienten, für die therapeutische Impfstoffe erforscht werden, nimmt die humorale Reaktion im Laufe der Zeit ab. Dies kann durch die Tatsache erklärt werden, dass die HIV-Infektion naturgemäß die Anzahl der CD4-T-Zellen verringert, die die Immunabwehr initiieren. Ohne eine robuste CD4-Antwort kann es schwierig sein, die Herstellung von bNAbs mit ausreichender oder dauerhafter Wirkung auszulösen.

Und selbst wenn eine adäquate Reaktion erreicht wird, deuten einige Forschungsergebnisse darauf hin, dass sich eine über einen längeren Zeitraum entwickelt, in der sich die HIV-Population möglicherweise mutiert hat, um die Wirkung der Antikörper zu umgehen.

Der Weg nach vorn

Trotz dieser Hindernisse erforschen die Forscher weiterhin alternative oder ergänzende Strategien, einschließlich der Verwendung von gentechnisch veränderten Bakterien (deren Ansatz gezeigt wurde, dass sie beispielsweise die Insulinproduktion bei Diabetikern stimulieren) und sogar auf Pflanzen basierende Vektoren (wie z Agrobacterium tumefacien, die genetisch veränderte DNA an menschliche Zellen abgeben kann).

Inzwischen untersuchen andere, ob Kombinationsimpfstoffe und / oder Auffrischungsimpfungen die Wirksamkeit verbessern können. Einige Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Reifung einer schützenden bNAb-Reaktion mehrere Jahre dauern kann.

Die Steigerung des Wissens über bNAbs kann letztendlich den Weg zu einer mehrstufigen Strategie ebnen, bei der mehrere Neutralisationsmittel eingesetzt werden können. Darunter befinden sich sogenannte "monoklonale Antikörper", die spezifisch auf spezifische HIV-Varianten abzielen können, von denen einige weitgehend neutralisierende Eigenschaften haben.

Eine der aufregendsten Entdeckungen konzentrierte sich auf den N6-Antikörper, der in Labortests 98% aller HIV-Stämme neutralisieren konnte. Es ist zwar ungewiss, ob diese Ergebnisse in Tier- oder Menschenversuchen bestehen bleiben, aber es scheint eine der stärksten bisher isolierten bNAbs zu sein.

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