Il reservoir nel cervello: un ostacolo all'eradicazione? – 2

[nordsud]

Allora sembrano diventati 4 i casi di functional cure. Uno è certamente guarito nonostante abbiano trovato una, ( una di numero ) molecola che potrebbe appartenere ad una proteina del materiale genetico dell'HIV . Gli altri 2 sono già stati "oggetto" di discussione.. ma non sapevo niente dell'infant treated with early antiretroviral therapy...( cosa possa esserci di provocante in 4 dati di laboratorio...)


http://www.thebodypro.com/content/70668 ... make-.html


HIV Eradication/Cure

The cure agenda took big steps in the past few years, from the initial and follow-up reports on Timothy Brown (aka the "Berlin patient") and subsequent reports of a functional cure in two patients following bone marrow transplant. An additional emerging theme was the use of histone deacetylase inhibitor-based strategies to stir resting cells. At CROI 2013, we will see:

A provocative report on a functional HIV cure in an infant treated with very early antiretorviral therapy.

[Dora]

(...) Una società di biotecnologie con base a New York, la Lauren Sciences LLC (sito in costruzione: http://www.laurensciences.com/), sta collaborando con l'università Ben Gurion in Israele per lo sviluppo e la commercializzazione di una nanotecnologia inventata da una compagnia della Ben Gurion, la BGN Technologies. Si tratta della V-Smart™ Platform, delle nanovescicole che servono a trasportare farmaci e sono in grado di passare la barriera emato-encefalica.
Le V-Smart sono già state brevettate per trattare altre patologie del sistema nervoso centrale, in particolare il Parkinson e l'Alzheimer.

La Campbell Foundation ha appena stanziato un finanziamento per studiare il modo di trasportare il tenofovir nel sistema nervoso centrale grazie a queste nanovescicole V-Smart. Poiché il tenofovir da solo non è in grado di arrivare fino al cervello perché non passa la barriera fra sangue ed encefalo, l'idea è quella di portarcelo attraverso queste nanovescicole, che rispetto ad altre nanotecnologie - i liposomi, per esempio - hanno dimostrato in studi pre-clinici di avere maggiore stabilità e maggiore capacità di incapsulare il farmaco da trasportare (possono essere molecole di piccole dimensioni, peptidi, proteine, acidi nucleici), e di "aprirsi" poi al momento giusto, rilasciandolo proprio dove serve.
L'idea è quella di far arrivare il tenofovir in aree del cervello dove si annida l'HIV e ridurre così la viremia, rendendo in questo modo più efficace la HAART e, se possibile, contribuendo a qualche strategia di eradicazione.

Sono previsti studi di efficacia prima su modelli di neuro-HIV e poi in studi clinici.


Comunicato stampa: Lauren Sciences LLC's research team at Ben-Gurion University awarded Campbell Foundation grant to develop a V-Smart therapeutic for neuro-HIV

Aggiornamento di oggi sulle V-Smart™, le nanovescicole studiate per trasportare il tenofovir oltre la barriera ematoencefalica e farlo giungere al cervello.
Il team di ricerca della Lauren Sciences LLC ha completato l'anno di studio per il quale aveva ricevuto il finanziamento della Fondazione Campbell e ha dimostrato di poter trasportare il tenofovir fino al cervello a livelli considerevolmente superiori rispetto alle concentrazioni cliniche necessarie perché esplichi la sua azione terapeutica.
Commento del professor Irwin Hollander, vice-presidente della società:

• "Speriamo di essere in grado di fermare la proliferazione del, o perfino aiutare ad eradicare il neuro-HIV che è ritenuto causa del danno neurologico e della reinfezione sistemica nei pazienti da tempo in terapia. Ci attendiamo che il nostro successo nel trasportare il tenofovir al cervello porti a fare studi di efficacia nei modelli preclinici di neuro-HIV e poi a studi clinici nei pazienti con HIV."

Il prossimo obiettivo - nelle parole del professor Eliahu Heldman della Ben Gurion University - è "dimostrare che il tenofovir trasportato con le V-Smart™ riduce la viremia nelle regioni cerebrali".


Comunicato stampa: Lauren Sciences LLC research team at Ben-Gurion University successfully completes Campbell Foundation 1-year grant to develop V-SmartTM therapeutic for neuro-HIV



Mi lascia un po' perplessa che il sito di Lauren Sciences LLC sia ancora in costruzione dopo più di un anno.

[Dora]

STRATEGIE PER ATTACCARE L'HIV LATENTE LOCALIZZATO NEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE


Una review di Gray, Brew e Churchill su Current Opinion in HIV & AIDS riprende il tema del reservoir del sistema nervoso centrale e delle strategie per attaccarlo discusso in questo thread.
Poiché il reservoir cerebrale presenta sfide in parte diverse rispetto ai reservoir localizzati altrove, per ricordare di che cosa stiamo parlando riprendo prima un vecchio post scritto su un importante editoriale che Janice Clements, Johns Hopkins University, scrisse per AIDS nel 2011 - Eradication of HIV from the brain: Reasons for pause - ancora valido dopo 5 anni, anche se certe affermazioni sembrano oggi un po' illusorie:

[...] Nel cervello possono formarsi dei reservoir in tre diversi tipi di cellule: i macrofagi, le cellule della microglia e gli astrociti. Poiché il ciclo vitale del virus in queste cellule è diverso rispetto a quello del virus che infetta i linfociti T, è possibile che gli antivirali non si rivelino efficaci nel sopprimere completamente la replicazione virale.

Due i problemi:

• 1. anche minime quantità di proteine virali prodotte da queste cellule possono essere neurotossiche;
  2. se si ottiene un ripristino immunitario e si ricostituiscono i linfociti T prima di colpire i reservoir cerebrali, queste cellule possono penetrare nel cervello e causare un’encefalite mediata dalle cellule T.

L’Editoriale della Clements discute pertanto le questioni principali riguardanti la biologia del virus nel cervello da affrontare prima di tentare l’eradicazione.

Il cervello come reservoir per l’HIV

Mentre in giro per l’organismo i linfociti T memoria centrale sono il maggiore reservoir del virus, normalmente le cellule T non rimangono a lungo nel cervello. I macrofagi perivascolari, le cellule della microglia e gli astrociti sono le cellule cerebrali più facilmente infettate (in modo attivo e produttivo o in modo latente) dall’HIV. Le cellule gliali hanno un turnover molto lento, quindi il virus potrebbe risiedere in esse addirittura per parecchi anni. A sostegno di questa eventualità, capita di rilevare attivazione immunitaria nel liquido cerebrospinale di persone che hanno avuto HIV RNA < 50 copie/ml nel sangue per più di 4 anni.
Studi in vitro mostrano che esiste un sottinsieme di macrofagi e astrociti che può fungere da reservoir virale e può produrre un virus in grado di replicarsi a seguito di stimolazione con citochine. Inoltre, studi su animali suggeriscono che il virus penetra nel cervello e infetta i macrofagi lì presenti fin dai primi tempi dell’infezione. E ancora: si è visto che il livello di HIV DNA nel cervello non è diminuito dopo somministrazione di HAART.
L’HIV è capace di evolvere nel cervello, di mutare e di adattarsi a questo ambiente.

Da ciò segue che le strategie di eradicazione che vanno a colpire solo il reservoir nei linfociti T possono non essere sufficienti.

Le attuali strategie di eradicazione

La strategia più importante, al momento, è:

• SOPPRESSIONE DELLA TRASMISSIONE VIRALE GRAZIE ALLA HAART + RIATTIVAZIONE DEI RESERVOIR VIRALI + ELIMINAZIONE GRAZIE A RISPOSTE CITOTOSSICHE DEI LINFOCITI T [adesso qualcosa è cambiato rispetto al 2011: non ci si illude più sulle reazioni CTL].

Esistono vari approcci per ciascuno di questi passi.

Per quanto concerne la soppressione virale nel cervello, si propongono gli antiretrovirali che riescono a penetrare meglio la barriera emato-encefalica e che sono meno neurotossici. Quel che però ancora non si sa è quanto questi farmaci siano capaci di impedire la replicazione del virus entro macrofagi/cellule della microglia e astrociti. In generale, si può dire che

• - gli antiretrovirali non sono efficaci nei macrofagi;
  - i loro effetti sulla replicazione dell’HIV negli astrociti non sono ancora stati studiati a fondo.

Fra i vari approcci usati per riattivare il virus nelle cellule latentemente infette, quelli basati su IL-2 e su anti-CD3 sono falliti, mentre l’IL-7 potrebbe riuscire a riattivare le cellule T sia memoria sia naive. Si stanno poi studiando delle sostanze che attivino la protein chinasi C o fattori di trascrizione quali NF-kB e SP-1: la Prostratina è sotto studio in un trial clinico; poi ci sono gli HDACI: anche se i trial sull’acido valproico hanno fatto una brutta fine, ora si sta per provare il Vorinostat, che è un farmaco anti-cancro già approvato.

In ogni caso, prima che tutti questi approcci vengano sperimentati su esseri umani, è necessario studiare i loro effetti sui reservoir del sistema nervoso centrale. Infatti, la riattivazione del virus nel cervello POTREBBE avere gravi conseguenze, se creasse un danno neuronale.

Anche in presenza di HAART, si sa che il DNA provirale crea proteine virali che, nel cervello, possono causare un danno neuronale non solo nel luogo dell’infezione, ma anche in zone distanti.

Poiché le risposte immunitarie citotossiche del paziente sono insufficienti a controllare l’infezione, si è cercato di creare dei linfociti T che abbiano dei recettori derivati da cellule T citotossiche contro l’HIV. Perché funzionino, questi CD4 dovrebbero essere dotati di recettori che riconoscano antigeni espressi nel cervello.

Per quanto riguarda la strategia di “chiudere” via ingegneria genetica il CCR5 nei CD4 del paziente, mentre iniezioni ripetute di queste cellule potrebbero anche riuscire a rimpiazzare i linfociti T nel paziente, è improbabile che abbiano qualche influenza sui reservoir cellulari del cervello.

Un’altra strategia si propone di aumentare il numero di copie di DNA provirale integrate in una cellula mediante dissociazione del complesso Rev-integrasi: potrebbe funzionare in un gran numero di tipi di cellule, ma la morte di tante cellule cerebrali tutte insieme in un breve periodo potrebbe causare la distruzione della barriera emato-encefalica, con conseguente edema e danneggiamento delle funzioni cerebrali.

L’intensificazione della HAART è stata una delle prime vie proposte, ma finora non è riuscita ad avere un impatto sui reservoir. La disponibilità di nuovi farmaci che colpiscono il CCR5 e l’integrasi ha dato nuove speranze ma, perché questo approccio abbia successo, dovrebbe riuscire a bloccare la replicazione del virus nei reservoir del sistema nervoso centrale. L’infezione delle cellule gliali può avvenire indipendentemente dal CCR5 e queste cellule contengono grandi quantità di virus non integrato, che potrebbero essere in grado di formare nuove proteine virali. Inoltre, la durata del trattamento impone di tenere conto che le cellule gliali hanno nel cervello un turnover molto lento. Iniziare la HAART nei primissimi tempi dell’infezione potrebbe impedire la creazione di reservoir estesi; tuttavia, ancora non si conosce il suo impatto sui reservoir cerebrali.

Suggerimenti per il futuro

Anzitutto, bisogna fare una stima del numero di cellule infette nel cervello, perché un attacco immunitario contro molte cellule potrebbe causare gravi danni. A differenza di altri organi, infatti, il cervello è racchiuso in una cavità ossea e non ha molto spazio per espandersi: qualsiasi infiammazione potrebbe quindi essere molto dannosa.
Se, ciò nonostante, si volesse perseguire un’eliminazione dei reservoir cerebrali immuno-mediata, si dovrebbero:

• - sviluppare delle strategie che prevedano una ELIMINAZIONE GRADUALE dei reservoir;
  - sviluppare APPROCCI CONTRO L’INFIAMMAZIONE per bloccare gli effetti secondari di un danno neuronale mediato dai linfociti T citotossici;
  - fare degli studi in vitro per CAPIRE SE I LINFOCITI T CITOTOSSICI SONO IN GRADO DI ELIMINARE L’INFEZIONE IN MACROFAGI/CELLULE DELLA MICROGLIA E ASTROCITI;
  - capire i processi evolutivi del virus nel sistema nervoso centrale al fine di creare cellule T che riconoscano i diversi epitopi virali nel cervello.

Degli approcci farmacologici o biologici ma non immunomediati dovrebbero:

• - determinare la carica virale nel cervello, con l’ammontare di DNA provirale integrato e non integrato, nei pazienti in HAART;
  - stabilire la durata di questi trattamenti in relazione alla durata dell’infezione: all’inizio dell’infezione i reservoir possono essere piccoli e il virus può non avere la capacità di evolversi in modo significativo in molti comparti - ma questa è ancora un’ipotesi; inoltre, potrebbero anche essere di molto diminuiti i rischi di sviluppare una IRIS.

*********************




La review della Monash University - Strategies to target HIV-1 in the central nervous system - è open access su Current Opinion in HIV & AIDS, aggiorna una review pubblicata nel 2014, in cui Gray e colleghi indagavano se il sistema nervoso centrale possa essere considerato un reservoir di HIV e si accompagna a una review di Jonah Sacha e Lishomwa Ndhlovu sulle strategie per colpire i reservoir localizzati in cellule diverse dai linfociti T.

Ormai non sembrano esserci più dubbi sul fatto che il cervello possa ospitare reservoir di virus latente nei macrofagi perivascolari, nelle cellule della microglia e negli astrociti. La discussione verte piuttosto sul tipo di HIV presente nel sistema nervoso centrale, cioè ci si chiede se i ceppi che costituiscono il reservoir cerebrale abbiano delle caratteristiche uniche e, se sì, che tipo di relazioni abbiano con gli altri reservoir presenti nel corpo.

I problemi da affrontare prima di poter distruggere questi reservoir sono sostanzialmente di due ordini - i trial clinici fatti finora sulle sostanze anti-latenza si sono concentrati sul reservoir dei CD4 e hanno trascurato quel che accade nel cervello quando si assumono farmaci anti-latenza perché

• 1. è tecnicamente difficile individuare e monitorare i reservoir cerebrali;
  2. non sappiamo quali marker siano i migliori per monitorare la riattivazione del virus e quindi valutare l'efficacia dei trattamenti.

Una migliore comprensione delle caratteristiche dei ceppi virali del reservoir cerebrale serve per impostare delle strategie di cura appropriate. Per far questo, però, si deve riuscire a ricostruire dei genomi virali completi, cosa che ancora non si è riusciti a fare: solo quando si avranno a disposizione le sequenze complete si avrà la conferma di quanto per ora è solo un'ipotesi, e cioè che i virus archiviati nel sistema nervoso centrale siano diversi da quelli degli altri reservoir.

Le grandi domande a questo punto sono due, più una più filosofica:

1. COME SI FA A COLPIRE IL RESERVOIR CEREBRALE?

Assumendo che il reservoir nel sistema nervoso centrale sia uno solo, ci si chiede:

• a. come colpirlo in modo efficiente;
  b. se i farmaci usati per riattivare l'HIV latente nei comparti diversi dal cervello funzionino anche nel cervello, cioè
  • - se riescano a penetrare bene attraverso la barriera emato-encefalica e
    - se riescano a riattivare il virus latente nel cervello;
  
  c. assumendo che penetrino la barriera e riattivino il virus, ci si chiede come si farà a eliminare questo virus riattivato, dal momento che il sistema nervoso centrale è un comparto in cui non sono presenti tutte le cellule che devono scatenare una reazione immune contro il virus e che non tutti gli antiretrovirali vi arrivano in quantità sufficiente.

Quel che sappiamo è che

• 1. ogni strategia di cura dovrà utilizzare regimi di ART che abbiano un punteggio CPE di almeno 8 (meglio se superiore) per essere sicuri di riuscire a bloccare qualsiasi evento infettivo de novo;
  2. come alcuni antiretrovirali penetrano male attraverso la barriera emato-encefalica, così non tutti i farmaci anti-latenza arrivano al cervello nelle dosi necessarie a riattivare il virus latente. Inoltre si è visto di recente che i virus del cervello rispondono in modo diverso alle sostanze anti-latenza rispetto ai virus del sangue;
  3. oltre a dover trovare il modo di trasportare gli ARV e i LRA nel cervello, si dovrà anche essere sicuri che le cellule del sistema immunitario presenti nel sistema nervoso centrale siano capaci di distruggere ogni cellula in cui il virus latente venga riattivato.

La conclusione è che IL RESERVOIR DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE HA BISOGNO DI UNA STRATEGIA DI CURA TAGLIATA SU MISURA PER LUI: ARV e LRA con alta biodisponibilità nel cervello e attività contro i ceppi virali ivi presenti, insieme a una stimolazione del sistema immunitario cerebrale tale da renderlo capace di aiutare la distruzione del virus riattivato. Il tutto modulato con estrema attenzione, così da evitare - o almeno minimizzare - una sindrome infiammatoria da immunoricostituzione cerebrale (l'incubo paventato da Clements).


2. COME SI FANNO A IDENTIFICARE I PAZIENTI CON UN RESERVOIR SIGNIFICATIVO NEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE?

È il problema dei marker: servono dei marker che siano non invasivi e anche molto sensibili per rilevare i reservoir cerebrali. Finché non ci sono, ogni strategia di cura rischia di essere pericolosa.
Non tutte le persone con infezione da HIV danno segnali di avere un reservoir cerebrale e in chi ce l'ha sembra che le dimensioni possano variare moltissimo. C'è dunque la possibilità che ci sia una soglia sotto la quale non ha senso colpire il reservoir cerebrale, e sopra la quale invece è necessario.
Determinare questa soglia è un obiettivo prioritario, quindi idealmente un marker della latenza nel cervello dovrebbe essere quantitativo.
Solo che non basta identificare e misurare l'infezione latente nel cervello per essere in grado di predire se qualcuno rischia una meningoencefalite nel contesto di una terapia di eradicazione di tipo "shock and kill".
Sappiamo che l'infezione latente nei linfociti T si associa con dei virus danneggiati e incapaci di replicarsi in circa il 38% delle cellule. È verosimile che la stessa cosa accada nel reservoir cerebrale. Quindi serve un marker che ci indichi la significanza della latenza.

Al momento, di marker come quelli descritti non ne abbiamo. Su questo è urgente lavorare.


3. È POSSIBILE E/O DESIDERABILE ELIMINARE LE CELLULE LATENTEMENTE INFETTE DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE?

Sappiamo che gli astrociti possono essere infetti anche in gran numero in pazienti asintomatici e che gli astrociti infetti sono in grado di funzionare normalmente, in particolare di offrire il supporto neuronale per cui sono necessari.
Inoltre, le cellule nel sistema nervoso centrale hanno una capacità di rigenerarsi piuttosto limitata ed eliminare grandi numeri di cellule infette potrebbe comportare deficit neuro-cognitivi.
Si stanno quindi studiando delle strategie diverse dallo "shock and kill", in particolare l'inattivazione del gene che codifica per il CCR5 e la distruzione di materiale genetico virale dalle cellule infette. Tuttavia, come tecnologie come le ZFN o CRISPR/Cas9 potranno essere portate nei reservoir dei tessuti, compreso il cervello, non è ancora chiaro.

A maggior ragione, dunque, diventa urgente trovare dei marker che ci dicano chi è un buon candidato a sperimentare lo "shock and kill" adattato al sistema nervoso centrale e chi non lo è, chi potrebbe beneficiarne e chi invece o non ne ha proprio bisogno, oppure correrebbe rischi eccessivi.

[flavioxx]

...ma lo sai che mi hai messo di malumore?

...ricordavo il 3D del 2011, No Comment !

[Dora]

...ma lo sai che mi hai messo di malumore?

...ricordavo il 3D del 2011, No Comment !

Sì, lo capisco. E immagino anche la reazione di chi si è appena infettato e vorrebbe che la cura fosse proprio dietro l'angolo. Mi dispiace. In questo settore della ricerca di una cura le cose stanno andando a rilento in modo insopportabile (e nei prossimi giorni arriverà un altro post che metterà tutti di malumore - lo dico da adesso: astenetevi dal leggere i miei prossimi post in questa sezione).

[admeto]

Eh purtroppo sapevamo che il reservoir nel cervello è lo spettro che aleggia su tutte le speranze di una cura...
In attesa della prossima imminente doccia gelata (io ormai comincio a farci l'abitudine), l'unica cosa che mi sento di dire è che spero che la specificità del reservoir cerebrale sia tenuta in considerazione nei futuri trial sull'eradicazione. Mi auguro cioè che coloro che conducono le singole sperimentazioni - ad esempio sulla combinazione anticorpi monoclonali+sostanze antilatenza - introducano analisi specifiche sull'efficacia delle terapie nel cervello. Capisco però che il senso di questo post è che al momento ancora non si sa con precisione QUALI analisi condurre.

[Blast]

Finiremo tutte dementi

[Dora]

Finiremo tutte dementi

Sciocca bambina figlia del demonio (ah no, il demonio sei tu ). Non dire queste cose ché poi c'è qualcuno che ti crede.
LA DEMENZA AIDS-CORRELATA E' UN RICORDO DEL PASSATO, DA QUANDO C'E' LA ART E QUESTA FUNZIONA BENE, POSSONO ESSERCI PROBLEMI DI TIPO NEUROCOGNITIVO IN PERSONE CON SCARSO RECUPERO IMMUNITARIO, MA NULLA DI PARAGONABILE A QUELLO CHE SI VEDEVA NEGLI ANNI '80 E '90.

In attesa della prossima imminente doccia gelata (io ormai comincio a farci l'abitudine)

Admeto, non è niente di nuovo o inatteso per cui tu debba preoccuparti. Sto solo preparando un post su infiammazione etc perché è uscita una review fatta bene, quindi che gli interventi tentati finora per contrastare l'iperattivazione immunitaria abbiano dato risultati deludenti lo sappiamo già.

[Hope!]

...ma lo sai che mi hai messo di malumore?

...ricordavo il 3D del 2011, No Comment !

Sì, lo capisco. E immagino anche la reazione di chi si è appena infettato e vorrebbe che la cura fosse proprio dietro l'angolo. Mi dispiace. In questo settore della ricerca di una cura le cose stanno andando a rilento in modo insopportabile (e nei prossimi giorni arriverà un altro post che metterà tutti di malumore - lo dico da adesso: astenetevi dal leggere i miei prossimi post in questa sezione).

Abbiamo imparato che la vita è fatta di cose belle e brutte. Ma se ci sono brutte notizie invece devono essere elaborate ed interpretate. Se ci sono brutte notizie è ottimo perché vuol dire che si è scoperta una mela marcia... e quando la mela è marcia sappiamo la parte da tagliare. Quindi sono preparato io personalmente. Grazie dora per tutto il contributo

[Dora]

Sì, lo capisco. E immagino anche la reazione di chi si è appena infettato e vorrebbe che la cura fosse proprio dietro l'angolo. Mi dispiace. In questo settore della ricerca di una cura le cose stanno andando a rilento in modo insopportabile (e nei prossimi giorni arriverà un altro post che metterà tutti di malumore - lo dico da adesso: astenetevi dal leggere i miei prossimi post in questa sezione).

Abbiamo imparato che la vita è fatta di cose belle e brutte. Ma se ci sono brutte notizie invece devono essere elaborate ed interpretate. Se ci sono brutte notizie è ottimo perché vuol dire che si è scoperta una mela marcia... e quando la mela è marcia sappiamo la parte da tagliare. Quindi sono preparato io personalmente. Grazie dora per tutto il contributo

Contrordine! Ho appena ricevuto una ottima notizia. La review sull'infiammazione può aspettare, il post di domani sarà su una ricerca molto, molto bella.