Nemoc AIDS se sice podařilo zkrotit díky lékům, které vymyslel český vědec Antonín Holý, ale nemoc se stále šíří jak v chudých, tak i v bohatých zemích světa. Vědci z několika amerických univerzit teď navrhli očkování.
Nová vakcína, kterou vyvinuli američtí vědci, má podle nich potenciál chránit lidi před rozvojem viru HIV a nemoci AIDS. Je první, která u primátů vyvolává vznik vysokého počtu „široce neutralizujících“ protilátek, jež by měly mít schopnost účinně bojovat proti viru.
„Považujeme to za obrovský úspěch,“ komentuje dosavadní výsledky profesor Shane Crotty, který výzkum vedl. „Úspěšnou vakcínu jsme vyvinuli zcela od základu, potřebovali jsme k tomu opravdu hluboké porozumění imunitnímu systému.“ Výsledek považuje za mimořádný a přirovnává ho k jiným zásadním úspěchům lidstva: „Jednalo se o jeden z těch projektů typu měsíční mise Apollo, kde je stanoven výjimečný cíl a tým musí na této cestě dosáhnout nesčetných objevů a vynálezů,“ doplňuje.
Jak přelstít HIV
Nová vakcína zasahuje do procesu zvaného zrání B-buněk, které vyrábějí protilátky. Stejně jako mnoho jiných imunitních buněk procházejí i B-buňky počátečním „naivním“ stádiem, než jsou připraveny k tvorbě protilátek. B-buňky začínají zrát, jakmile obdrží signál, že se je snaží napadnout patogen, například virus. Rozpoznají části molekulární struktury tohoto patogenu a začnou produkovat protilátky, které se na tuto strukturu navážou a zastaví tak nebezpečnou infekci.
Může chvíli trvat, než B-buňky najdou na patogenu ten správný „terč“, ale nevzdávají to. Jak dozrávají, upravují svou produkci protilátek a zdokonalují jejich strukturu tak, aby se navázaly na patogen právě v těch správných zranitelných místech. Vědci často popisují vývoj B-buněk jako vojenský výcvikový tábor. Ve většině případů tak tělo získá dobře vycvičenou armádu B-buněk.
Problém je, že virus HIV je nesmiřitelný protivník. Je tak těžké ho porazit, protože nedává B-buňkám šanci vyvinout účinné protilátky. Prvním problémem je, že se HIV před imunitním systémem maskuje. Virus je obalen neustále se měnícím pláštěm z cukerných molekul, takzvaných glykanů. To umožňuje viru HIV nepozorovaně pronikat kolem lidských buněk, které jsou také pokryty glykany.
To ale není všechno, kromě toho, že je virus neviditelný, také velmi rychle mutuje. „Celosvětová rozmanitost mutací viru HIV je mimořádná. Dokonce i rozmanitost u jednoho jedince žijícího s HIV je dramatická,“ doplňuje spoluautor studie Patrick Madden.
Třetím problémem je, že HIV mění svůj tvar, když infikuje lidské buňky. I když B-buňky stihnou zahlédnout jeho virovou strukturu, struktura se rychle změní.
Zkrátka sebelepší výcvik B-buňkám neumožňuje se na tyto nepřátele připravit. I když se B-buňce podaří vytvořit neutralizující protilátky, virus může mutovat nebo změnit svůj tvar, čímž se tyto protilátky stanou neúčinnými.
Naděje existuje
Ale co kdyby se „vojáci“ B-buněk ve svém výcvikovém táboře neučili konkrétní pravidla boje, ale spíše schopnosti adaptovat se na nové podoby nepřátel? Přesně takové „široce neutralizující“ protilátky , které se dokážou skutečně vázat na HIV a rozpoznat klíčové virové struktury, i když zbytek viru zmutuje. Tyto protilátky jsou velmi vzácné, ale lze je nalézt v krevních vzorcích u malého počtu lidí žijících s HIV.
Účinná vakcína proti HIV by musela imunitní systém podnítit k tvorbě právě těchto široce neutralizujících protilátek. „Jak bychom mohli obrátit celou imunitní reakci naruby, aby se vzácné reakce staly běžnými? To byla zásadní výzva, před kterou jsme stáli,“ popsali autoři. A tak se pokusili výcvik B-buněk změnit.
Výcvik pod novým seržantem
Vědci nejprve sledovali, jak se B-buňky mění při kontaktu s virem HIV, jak vypadá jejich výcvik a trénink. Zjistili, že opravdu existují způsoby, jak se mohou naučit dostatečně pružně reagovat na nepřítele. Musí se jen setkat s vnější částí viru HIV dostatečně včas během svého výcviku.
Účinná vakcína proti HIV by pravděpodobně musela obsahovat modely těchto antigenů. Ty by fungovaly jako policejní fotky nejhledanějších osob. Pokud by B-buňky tyto antigeny viděly včas a často, naučily by se HIV velmi dobře rozpoznávat, a dokonce neutralizovat.
A pak už se výzkum přesunul na další kolej – vytvořit molekuly, které by uměly to stejné co ty nejnadějnější a nejlépe natrénované přirozené B-buňky. To dostali za úkol molekulární inženýři. A uspěli.
Testy vyšly
Poslední fází bylo nakonec už jen tyto molekuly, tedy vakcínu, otestovat. V této fázi to vědci mohli udělat jen na zvířatech, vybrali si tedy laboratorního tvora dostatečně podobného člověku – makaka rhesuse. Těm podali nejprve základní dávku vakcíny, která aktivovala B-buňky. A potom sérii posilovacích dávek, které tyto slibné „rekruty“ dál trénovaly proti zákeřnému nepříteli.
Ukázalo se, že přibližně 44 procent zvířat po tomto tréninku vyprodukovalo ve své krvi široce neutralizující protilátky proti HIV. Tyto protilátky byly v krvi přítomny v pozoruhodně velkém množství. „Podařilo se nám vzít extrémně vzácné protilátkové reakce a do konce očkovacího procesu z nich učinit běžné reakce,“ dodávají autoři.
Na tomto místě je zásadní zdůraznit, že vědci zatím netestovali, jestli by tyto protilátky mohly zabránit infekci. Pokládají za dostatečně významné, že se tyto protilátky našly v krvi, kde by se mohly setkat s HIV a potenciálně jej blokovat. To jim stačí, aby ve výzkumu pokračovali a aby financovali další fáze výzkumu.
V nich by měli začít sledovat imunitní reakce zvířat na vakcínu. Důležité je, že protilátky zjištěné u zvířecích subjektů se přesně podobaly typům široce neutralizujících protilátek, které se vyskytují u těch vzácných lidí, kteří si vytvořili vlastní neutralizující protilátky.
