Не дай СНІДу шанс!
НАЦІОНАЛЬНА ЛІНІЯ ТЕЛЕФОНУ
ДОВІРИ З ПРОБЛЕМ ВІЛ/СНІД

По русски


ПОШУК:
як шукатияк шукати
0-800-500-451

Задай питання
консультанту онлайн

Про проектКонтактиМапа сайту

Новини
Проблеми а АРТ? Заповніть електронний опитувальник і ми допоможемо!
Безкоштовна гаряча лінія з питань туберкульозу

Головна -> Новини -> Чи може технологія матричної РНК, що використовується для вакцин проти COVID-19, також дати нам вакцину проти ВІЛ?

Чи може технологія матричної РНК, що використовується для вакцин проти COVID-19, також дати нам вакцину проти ВІЛ?


12.01.2021
Лише через 12 місяців після того, як були виявлені перші випадки COVID-19, дві вакцини отримали дозвіл на екстрене використання в США і вже розгортаються по всьому світу. На відміну від цього, після 30 років наукових та клінічних досліджень досі немає вакцини проти ВІЛ, що викликає питання: чи нові технології, що виробляють вакцини проти COVID-19, наблизять нас набагато ближче до вакцини проти ВІЛ?

Лише через 12 місяців після того, як були виявлені перші випадки COVID-19, дві вакцини отримали дозвіл на екстрене використання в США і вже розгортаються по всьому світу.

На відміну від цього, після 30 років наукових та клінічних досліджень досі немає вакцини проти ВІЛ, що викликає питання: чи нові технології, що виробляють вакцини проти COVID-19, наблизять нас набагато ближче до вакцини проти ВІЛ?

Перші дві вакцини проти COVID-19, що увійшли до клінічного застосування, є обома прикладами вакцин проти РНК (мРНК - матричної рибонуклеїнової кислоти) із системами доставки ліпідних наночастинок (LNP).

Перша вакцина BNT162 виготовляється компанією Pfizer у партнерстві з німецькою біотехнологічною компанією BioNTech. Друга, mRNA-1273, виробляється Moderna, біотехнологічною компанією, що базується в Кембриджі, штат Массачусетс. Використання платформи мРНК буквально катапультувало цих кандидатів на вакцину з лабораторії в клінічні випробування, а тепер і у клінічну практику.

Що таке технологія мРНК і як вона використовується при розробці вакцин?

Основні типи вакцин включають вакцини з цілим патогеном, вакцини до субодиниць та вакцини з нуклеїновими кислотами. Вакцини з нуклеїновою кислотою є останнім нововведенням; вони включають плазмідні ДНК-вакцини та мРНК-вакцини. У кожному підході використовується генетичний матеріал, який кодує один або кілька антигенних білків. Після вакцинації генетичне корисне навантаження потрапляє в цитозоль (який складається з води, солей, органічних молекул і багатьох ферментів, що каталізують хімічні реакції у клітині), або рідкий матрикс, клітин людини, де клітинна техніка використовує генетичний матеріал для виробництва антигенів, що викликають імунну відповідь.

Як вакцинні платформи, технології нуклеїнових кислот мають ряд чітких переваг перед старими підходами:

  • Вони швидкі та прості у виготовленні.
  •  Імунна система посилює генетичний матеріал у відповідь навіть на невеликі кількості експресованого антигенного білка.
  • Кодовані імуногенні білки не залишаються в організмі людини дуже довго.

Коли платформи для вакцин з нуклеїновими кислотами були вперше започатковані в 1990-х роках, дослідники були більше прихильні до плазмідної ДНК, ніж до мРНК. Ця нерішучість навколо мРНК була обумовлена ​​проблемами щодо її стабільності та імуногенності або здатності виробляти імунну відповідь.

Основною проблемою було те, що мРНК швидко руйнується в організмі людини за допомогою нуклеїнових ферментів, так званих рибонуклеазів (РНКази, англ. Ribonuclease, RNase — це ферменти-нуклеази, що каталізують деградацію РНК) Таким чином, після ін’єкції мРНК може ніколи не потрапити до антиген-презентуючих клітин у кількості, достатній для того, щоб викликати бажану імунну відповідь. Іншим головним питанням було те, що мРНК сама є імунологічно активною молекулою, і введення мРНК в імунну систему може стимулювати надмірну активацію імунної системи, що може призвести до небезпечного рівня запалення.

У сукупності нестабільність та надмірна імуногенність мРНК відштовхували дослідників від вивчення платформ вакцини мРНК та сприяли відносному ентузіазму щодо плазмідних технологій ДНК.

Поворотний момент у розвитку мРНК-вакцини стався в середині 2000-х років в Університеті Пенсільванії, де угорський біохімік Каталін Каріко, та його колеги продемонстрували, що використання модифікованих нуклеозидів робить мРНК, яка транскрибується in vitro («у склі» — це техніка виконання експерименту чи інших маніпуляцій у пробірці, або, більш загально, у контрольованому середовищі поза живим організмом) більш стабільною та менш імуногенною. Сьогодні Каріко є старшим віце-президентом компанії BioNTech, біотехнологічної компанії, яка співпрацює з Pfizer у розробці BNT162, вакцини від COVID-19, яка з тих пір стала першою вакциною проти мРНК, яка завершила клінічні випробування, отримала дозвіл на клінічне використання та вакцинування людей. (На сьогоднішній день жодна плазмідна вакцина ДНК не була схвалена для використання на людях).

Іншим важливим аспектом технології вакцини мРНК є система доставки - метод, що використовується для захисту мРНК від деградації та прискорює процес поглинання в клітини людини. Було досліджено ряд таких систем доставки, включаючи ковалентні кон'югати, протамінові комплекси, наночастинки на основі ліпідів або полімерів та гібридні рецептури з використанням одного або декількох із цих підходів. Серед цих варіантів найбільш перспективними були наночастинки ліпідів (LNP), які забезпечують не тільки поліпшену стабільність антигену та імуногенність, але також цілеспрямовану доставку та повільне вивільнення. Вакцини Pfizer/BioNTech та Moderna використовують інкапсуляцію LNP як механізм доставки.

Чому ж через 30 років вакцина проти ВІЛ залишається невловимою?

В недавньому інтерв'ю в American Journal of Managed Care доктора медицини Ентоні Фауці, директора Національного інституту алергії та інфекційних хвороб, попросили порівняти проблему розробки вакцини проти COVID-19 з проблемою розробки вакцини проти ВІЛ. Фочі сказав, що його впевненість у розробці ефективної вакцини проти COVID-19 в основному базується на тому, що людський організм здійснює ефективну імунну відповідь проти природного зараження SARS-CoV-2, вірусом, що викликає COVID-19.

Це категорично не стосується ВІЛ, пояснив Фауці: “Дуже важко отримати вакцину проти ВІЛ, оскільки дуже важко спонукати організм робити щось, чого навіть природна інфекція не дозволяє йому робити успішно (полягає у виробленні адекватної імунної відповіді для очищення вірусу)», - сказав він. "Проблеми дуже, дуже різні".

Ряд факторів сприяють поки що нездоланним труднощам у розробці профілактичної вакцини проти ВІЛ:

·         Величезне генетичне різноманіття ВІЛ є першим у списку.

·         Амінокислотні послідовності білка Env вірусу можуть відрізнятися до 20% між вірусами в межах одного субтипу ВІЛ та до 35% у зразках вірусів з різних субтипів ВІЛ.

·         Будь-якому успішному імуногену доведеться викликати широко нейтралізуючі антитіла проти кількох штамів ВІЛ, і цього виявилося важко досягти.

·         ВІЛ встановлює приховані вірусні резервуари на початку інфікування, ускладнюючи завдання для імунної системи.

·         Іншою головною проблемою є відсутність чітких корелятів імунітету. Як правило, вакцини діють шляхом відтворення вродженої імунної відповіді людини на патоген. Оскільки імунна система людини не може викорінити ВІЛ, ми залишаємось в темряві щодо того, які фактори становлять ефективну імунну відповідь (хоча поточні дослідження продовжують зменшувати цей розрив у знаннях).

·         Крім того, ВІЛ вміло уникає як гуморальної, так і клітинної імунної відповіді.

·         Ослаблений вірус був би небезпечним для використання людиною, що спричиняло б відсутність багатьох традиційних підходів до вакцини щодо ВІЛ.

·         Прогрес значною мірою гальмується тим, що проведення досліджень ефективності вакцин на тваринах є неможливим, оскільки останні не можуть бути інфіковані ВІЛ. Тому дослідження на тваринах (зокрема мавпах) проводяться з використанням вакцин проти вірусу імунодефіциту мавп (simian immunodeficiency virus — SIV). Очевидно, це значною мірою впливає на достовірність результатів.

Як використовується технологія мРНК для розробки вакцини проти ВІЛ?

Незважаючи на ці перешкоди, надії на профілактичну вакцину проти ВІЛ зараз більші, ніж будь-коли раніше, як через те, що зараз про вірус відомо набагато більше, так і тому, що нові вакцинні платформи пропонують стільки переваг порівняно з попередніми підходами.

Дійсно, технологія мРНК, яка до цього часу дала дві ефективні вакцини проти COVID-19, досліджується щодо використання проти ВІЛ - хоча жоден із цих кандидатів на вакцину ще не вступив у випробування вакцин для людей проти ВІЛ. Однак попередні результати обнадіюють. Одне дослідження показало, що імунізація гуманізованих мишей низькими дозами інкапсульованої LNP мРНК, що кодує широко нейтралізуюче антитіло (bNAb) VRC01, давала високий рівень захисних антитіл до ВІЛ, які можуть забезпечити захист від ВІЛ-інфекції. Потім ця ж дослідницька група показала, що інкапсульована LNP-вакцина мРНК викликала сильну клітинну та гуморальну імунну відповідь ВІЛ у кроликів та резус-макак, включаючи Т-фолікулярні хелперні клітини, які, як вважають, мають вирішальне значення для антиген-специфічних, довговічних реакцій В-клітин.

Наступним кроком у технології мРНК вакцинації, який може виявитися особливо важливим для вакцин мРНК проти ВІЛ, є розробка самоампліфікаційної мРНК (saRNA). Похідна від геному певних вірусів, включаючи альфавіруси та флавівіруси, saRNA доставляє вірусну репліказу (Rep), яка копіює мРНК у комплементарний негативний ланцюг РНК, яку Rep потім використовує для отримання більшої кількості saRNA. У той же час, Rep використовує субгеномний промотор у негативному ланцюзі для отримання меншої мРНК (субгеномної РНК) на рівнях, що в 10 разів перевищують рівні геномної РНК. Це посилення призводить до високої продукції антигену, який, у свою чергу, генерує дуже сильну імунну відповідь.

Ще однією перевагою технології saRNA, інкапсульованої LNP, є те, що вона виробляє більш тривалу експресію антигену, ніж та, що отримується за допомогою мРНК. Експериментальні saRNA -вакцини викликали клітинну імунну відповідь ВІЛ у мишей, а також клітинну та гуморальну імунні відповіді ВІЛ у мавп.

Крісті Блум, науковий співробітник відділу досліджень противірусної генної терапії в Університеті Вітватерсранда в Йоганнесбурзі, Південна Африка, відповіла електронною поштою на запитання про великі сподівання на технології мРНК і саРНК як для профілактичної, так і для терапевтичної розробки вакцин проти ВІЛ: "Останні клінічні досягнення, про які повідомляють кандидати на вакцину проти SARS-CoV-2 на основі мРНК, підкреслюють потенціал цієї технології та допоможуть встановити виробничі та розподільчі платформи", - повідомила Блум. «Безклітинне виробництво та гнучкість адаптації транскрипту мРНК означають, що нові вакцини проти ВІЛ можуть бути розроблені як для профілактики, так і для лікування ВІЛ.

"Імунопотенціювання від синтетичних, самоампліфікуючих РНК може покращити сучасні ВІЛ мРНК стратегії вакцинації", - додала Блум. "Однак для підтвердження доклінічних висновків все ще необхідні дослідження, що проводяться в організмі людини".

Підготував: Гаряча лінія

версія для друку

© Національна лінія телефону довіри з проблем ВІЛ/СНІД, 2005-2014.
Всі права захищені. common@saapf.kiev.ua


НАШІ ПАРТНЕРИ:
Международный Альянс з ВИЧ/СПИД в Украине