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Könnte die Nachahmung der Immunreaktion von Säuglingen zu einem schneller wirkenden HIV-Impfstoff führen?

Ein HIV-Impfstoff, der darauf basiert, wie das Immunsystem eines Erwachsenen auf das Virus reagiert, könnte lange Zeit brauchen, um einen Schutz aufzubauen, sagen Forscher, die, nachdem sie untersucht haben, wie sich HIV auf Säuglinge auswirkt, vorschlagen, eine Nachahmung ihrer Immunantwort könnte ein besseres Modell bieten.


Die Forscher schlagen vor, HIV-Impfstoffe zu entwickeln, die die Immunreaktionen von Säuglingen nachahmen und zu einem wirksameren Schutz gegen das Virus führen können.

In der Zeitschrift ZelleForscher, angeführt von einem Team des Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, WA, beschreiben, wie weitgehend neutralisierende Antikörper gegen HIV bei Säuglingen innerhalb eines Jahres nach der Infektion entstehen können - viel schneller als bei Erwachsenen.

Obwohl Wissenschaftler eine Fülle von Informationen über HIV gesammelt haben, ist die Aussicht auf einen Schutzimpfstoff schwer zu fassen. Damit ein Impfstoff wirksam ist, muss er relativ schnell wirken, um eine Immunreaktion mit der richtigen Mischung von Antikörpern auszulösen, um das Virus zu entfernen.

Darüber hinaus passt sich eine effektive HIV-Immunantwort auch während der Infektion an das Virus an und verbessert seine anfängliche Antikörperreaktion durch Hinzufügen von Antikörpern, die einer "somatischen Hypermutation" unterzogen wurden.

Somatische hypermutierte Antikörper besitzen eine verbesserte Fähigkeit, an den Erreger zu binden und diesen zu blockieren und bilden einen wesentlichen Bestandteil einer weitgehend neutralisierenden Antwort.

Im Immunsystem eines Erwachsenen kann dieser Prozess Jahre - sogar Jahrzehnte - dauern, um eine effektive, breite Immunreaktion zu erzeugen, die gegen HIV schützen kann.

Ein Impfstoff, der die Immunantwort eines Erwachsenen nachahmt, würde daher zu lange dauern, um Schutz zu bieten.

Säuglingsantikörper gegen HIV innerhalb eines Jahres produziert

In ihrer Studie untersuchte das Team Proben von Säuglingen in Nairobi, die von HIV-positiven Müttern in den Jahren vor der Entwicklung antiretroviraler Medikamente geboren wurden.

Sie fanden heraus, dass das Immunsystem von Säuglingen innerhalb eines Jahres nach der Infektion weitgehend neutralisierende Antikörper gegen viele HIV-Varianten produzieren kann - und dies mit weniger Feinabstimmung als bisher angenommen.

Die leitende Autorin Dr. Julie Overbaugh leitet ein Labor am Fred Hutchinson Cancer Research Center, in dem die Mechanismen der HIV-Übertragung und der Krankheitsentwicklung untersucht werden. Sie sagte, dass sie im Gegensatz zu HIV-Studien bei Erwachsenen "in der Lage war, einen Fall bei Säuglingen zu dokumentieren, bei dem sich ein weitgehend neutralisierender Antikörper in einem Zeitrahmen entwickelt hat, der auf einen Impfstoff übertragen werden kann."

Wenn HIV einen Menschen infiziert, kann der Körper das Virus nicht kontrollieren - "es ist zu spät", erklärt Dr. Overbaugh. Daher sind breit neutralisierende Antikörper "eine Antwort auf das replizierende Virus und die Evolution des Virus".

Um praktisch zu sein, muss ein HIV-Impfstoff jedoch innerhalb weniger Monate eine wirksame Immunreaktion auslösen.

Die neue Studie baut auf früheren Befunden auf, dass unerwartet breit neutralisierende Antikörper früh im Leben erzeugt werden können.

In dieser Studie verwendete das Team Blutproben von Säuglingen, die zusammen mit ihren Müttern an einer Stillstudie im Kenia Research Program teilgenommen hatten. Die Proben wurden gesammelt, bevor antiretrovirale Medikamente zur Verfügung standen, mit denen Säuglinge vor der HIV-Infektion durch Muttermilch geschützt werden können.

Nachweis einer polyklonalen Antwort

In der neuen Studie untersuchte das Team die Antikörper im Blut von Säuglingen. Sie untersuchten insbesondere die Antikörperreaktion eines Kindes - das Kind war bei der Geburt HIV-negativ, wurde jedoch im Alter von 4 Monaten infiziert.

Die Forscher fanden heraus, dass das Blut des Kindes Hinweise auf eine sogenannte "polyklonale Reaktion" enthielt.

Dr. Overbaugh erklärt, dass alle bisher untersuchten Erwachsenen Immunreaktionen ausgelöst haben, die von einem einzelnen spezifischen Antikörper dominiert werden. Polyklonale Reaktionen sind für Viren viel schwieriger zu entgehen und es ist viel wahrscheinlicher, dass sie vor einer größeren Bandbreite von Varianten schützen.

Das Team fand auch heraus, dass weitgehend neutralisierende Antikörper in den Säuglingsproben ihre HIV-blockierenden Fähigkeiten ohne erschöpfende Runden der somatischen Hypermutation erlangt hatten, was theoretisch die Zeit verkürzt, die zur Erzeugung einer weitgehend neutralisierenden Reaktion erforderlich ist.

In einem anderen Teil der Studie stellte das Team fest, dass die weitgehend neutralisierenden Antikörper für Säuglinge eine andere Stelle im HIV-Bereich ansprechen als die, die von erwachsenen Antikörpern angegriffen wird. Dies deutet auf einen anderen Weg von der Infektion zum Schutz hin.

Die weitgehend neutralisierenden Antikörper von Säuglingen könnten zu einem HIV-Impfstoff führen

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass weitgehend neutralisierende Antikörper von Säuglingen zu einem schnell wirksamen HIV-Impfstoff führen könnten. Die Roadmap muss jedoch noch erstellt werden, und viele Fragen bleiben bestehen.

Unterscheiden sich zum Beispiel Säuglingsantikörper aufgrund unterschiedlicher Arten von HIV-Varianten, denen sie ausgesetzt sind, oder aufgrund von Besonderheiten des Immunsystems von Säuglingen?

Dr. Overbaugh schlägt vor, dass Säuglinge möglicherweise einem anderen Spektrum von HIV-Varianten ausgesetzt sind als Erwachsene, da diese Viren bereits dem Immunsystem ihrer Mütter ausgesetzt waren. Daher werden diejenigen, die in die Muttermilch übergehen, von den Antikörpern der Mutter geformt.

Wenn sich jedoch herausstellt, dass das Immunsystem von Säuglingen die einzigartige Fähigkeit hat, schnell breit neutralisierende Antikörper gegen HIV herzustellen, ist die Impfung von Säuglingen vielleicht der Weg zu einem frühen Schutz.

Die Forscher forschen bereits weiter, um ihre Ergebnisse in Blutproben eines anderen Säuglings zu bestätigen, deren HIV-Varianten zu zahlreichen Untersuchungen der Struktur des Virus geführt haben.

Sie werfen auch einen genaueren Blick auf den Prozess der HIV-Antikörper-Feinabstimmung und hoffen, neue Erkenntnisse für die Entwicklung präklinischer Infektionsmodelle einsetzen zu können, die ebenfalls zu schnellen, schützenden Reaktionen führen können.

Erfahren Sie, wie HIV-1 ein Zellprotein entführt, um in den Zellkern zu gelangen.

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