Američtí molekulární biologové navrhli novou vakcínu proti HIV. Výsledky jsou slibné

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.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

ŽivěPrvní teplotní rekord v pátek padl už před obědem. Čeká se horší horko než ve čtvrtek

Současná vlna veder přináší i v pátek do České republiky vysoké a mnohde rekordní teploty. Kolem poledne už přepsalo teplotní rekord pět stanic, další ho vyrovnala. Meteorologové očekávají, že se teploty budou blížit čtyřiceti stupňům.
před 39 mminutami

Maďarsko se chystá na úplné odstavení své jediné jaderné elektrárny

Maďarská jaderná elektrárna Paks zatím kvůli nízkému průtoku Dunaje pokračuje v produkci energie zhruba v polovičním objemu, než je běžné. Podle agentury MTI to v pátek uvedl premiér Péter Magyar, který ve čtvrtek avizoval brzkou úplnou odstávku elektrárny. Problémy s výrobou energie kvůli suchu hlásí i Rumunsko. Za současný pokles vody v Dunaji může podle médií kombinace dlouhodobého sucha a letní vlny veder.
před 49 mminutami

AI od Anthropicu se při testech nabourala do systémů tří firem

Několik týdnů po hackerském útoku modelu umělé inteligence (AI) společnosti OpenAI, vývojáře ChatGPT, její konkurent Anthropic přiznal, že se mu stalo něco podobného. Při testování umělá inteligence Anthropicu neplánovaně vnikla do počítačových systémů tří firem, uvedla na svém blogu společnost. Skutečnost, že se model AI při testu z vlastní iniciativy stal hackerem byla považována za bezprecedentní incident a varovný signál pro technologický průmysl, nyní je však jasné, že to nebyl ojedinělý případ, upozornila agentura DPA.
před 2 hhodinami

Srpen bude teplý, naznačují předpovědi. Jeho začátek přinese tropické noci

Zbytek prázdnin bude dle dostupných předpovědí pokračovat v dosavadních trendech, tedy horku ve dne i v noci. První čtvrtina měsíce přinese pokračování vlny veder s teplotami nad 30 stupňů.
před 3 hhodinami

Dopady silného jevu El Niño by se mohly projevit i v Estonsku

V Tichomoří sílí jev El Niño, který by mohl dosáhnout rekordních hodnot. Vědci varují, že jeho dopady, včetně prudkého růstu globálních teplot, by mohly zasáhnout oblasti daleko za tropickým pásmem.
před 4 hhodinami

Vědci z Česka popsali gen, který pomáhá rostlinám zvládat sucho

Výzkumníci z centra CEITEC Masarykovy univerzity popsali gen, který pomáhá rostlinám odolávat horku, suchu a stresu, který tyto podmínky vyvolávají. Objev by mohl přispět ke šlechtění nových odrůd zemědělských plodin.
před 5 hhodinami

Teplotní rekordy padly ve čtvrtek na mnoha místech Česka. Podívejte se na mapu

Česko zažívá další vlnu mimořádně horkého počasí. V Doksanech na Litoměřicku ve čtvrtek odpoledne naměřili meteorologové 40,1 stupně Celsia. Teplotní rekordy padly na 114 ze 171 stanic. Přes 39 stupňů bylo v Plzni Bolevci, v Plzni na Mikulce a také Rokycanech. V pátek má být ještě o něco tepleji.
včeraAktualizovánopřed 16 hhodinami

Extrémní horka vyžadují výjimečná opatření, říkají experti

Česko se na konci pracovního týdne potýká s mimořádně vysokými teplotami, víkend přinese úlevu s hodnotami „jen“ kolem dvaatřiceti stupňů. Po něm se vedra dle předpovědi opět vrátí. S takto vysokými teplotami lidé v tuzemsku zatím nemají dlouhodobě příliš zkušeností, proto vědci i instituce přicházejí s radami, jak tyto extrémy přežít ve zdraví.
před 22 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.