ENV nuova ricerca
Inviato: sabato 1 dicembre 2018, 14:03
Sommario:
Un nuovo vaccino contro l'HIV candidato sormonta gli ostacoli tecnici che hanno ostacolato i precedenti sforzi del vaccino e stimola una potente risposta anticorpale anti-HIV nei test sugli animali. La nuova strategia del vaccino è basata sulla proteina dell'involucro dell'HIV, Env. Questa complessa molecola che cambia forma è notoriamente difficile da produrre nei vaccini in modo tale da indurre un'immunità utile all'HIV.
La nuova strategia del vaccino, descritta in un documento del 23 novembre su Science Advances, è basata sulla proteina dell'involucro dell'HIV, Env. Questa complessa molecola che cambia forma è notoriamente difficile da produrre nei vaccini in modo tale da indurre un'immunità utile all'HIV.
Tuttavia, gli scienziati di Scripps Research hanno trovato un metodo semplice ed elegante per stabilizzare le proteine Env nella forma desiderata anche per diversi ceppi di HIV. Montate su particelle simili a virus per imitare un intero virus, le proteine Env stabilizzate hanno provocato solide risposte anticorpali anti-HIV nei topi e nei conigli. I vaccini candidati basati su questa strategia vengono ora testati nelle scimmie.
"Consideriamo questo nuovo approccio come una soluzione generale ai problemi di vecchia data del design del vaccino contro l'HIV", afferma il ricercatore principale Jiang Zhu, professore associato presso il Dipartimento di biologia strutturale e computazionale integrata di Scripps Research.
Copie di Env studiano la superficie dell'HIV; la loro funzione principale è quella di afferrare le cellule ospiti e introdursi in esse per avviare l'infezione. Poiché Env svolge questo ruolo cruciale nell'infezione ed è la struttura virale con la maggiore esposizione al sistema immunitario di un ospite infetto, è stato l'obiettivo principale degli sforzi del vaccino contro l'HIV. L'idea è stata quella di inoculare le persone con l'intera proteina Env o sue subunità per stimolare la produzione di anticorpi Env-binding, nella speranza che questi anticorpi impediscano all'HIV di infettare le cellule ospiti nelle future esposizioni al virus.
Finora, ovviamente, nessun vaccino contro l'HIV è stato efficace negli studi clinici su larga scala. Molti operatori ritengono che un vaccino contro l'HIV non è mai stato così efficace. Ma la presentazione corretta di Env è stata una grande sfida. Su un virus HIV, Env sporge dalla membrana virale in gruppi stretti di tre, detti trimeri, e queste strutture complesse adottano forme radicalmente diverse prima e dopo l'infezione delle cellule. Ricercatori di vaccini contro l'HIV, non sono riusciti a trovare un metodo valido per stabilizzare i livelli di Env nella forma desiderata pre-infezione. "Le soluzioni di stabilizzazione dei trimeri che sono state segnalate sono state generalizzabili", dadi Zhu. "Metastability" del trimmer Env, come noi chiamiamo, è stato davvero un problema centrale per il progetto del vaccino contro l'HIV sui relativi trimeri. " Zhu, addestrato come biofisico, cercò una soluzione più generale al problema di stabilità dell'Env, e in un documento del 2016 lui ei suoi colleghi di Scripps Ricerca riferì che modificando una sezione elastica di Env chiamata HR1 potrebbe fare il trucco - consentiva ad Env di rimanere nella pre-copia, forma "chiusa".
Nel nuovo studio, lui e il suo team hanno dimostrato che questa strategia funziona davvero per i trimmer Env di diversi ceppi di HIV che circolano in diverse parti del mondo. Questo approccio UFO ("prefusion-optimised puri"), come lo chiamano, produce trimeri Env che sono stabilizzati nella forma chiusa e possono essere prodotti in modo efficiente, con un bisogno sorprendentemente piccolo di purificazione, nei tipi di cellule normalmente utilizzate nella produzione biotech .
"Ormai nel mio laboratorio abbiamo apportato questa modifica a Envs da 30 a 40 ceppi di HIV diversi, e nella maggior parte dei casi ha funzionato come un incantesimo", dice Zhu.
Lui ei suoi colleghi hanno ulteriormente ottimizzato la loro strategia di vaccinazione collegando geneticamente i loro trimmer di Env stabilizzati, fino a 60 alla volta, a singole nanoparticelle che imitano la forma globulare di un intero virus. In questo modo la molecola del vaccino, sebbene artificiale e priva del materiale genetico per la replicazione virale, sembra molto simile al vero sistema immunitario e stimola una reazione più forte.
Nei topi, Zhu e il suo team hanno scoperto che un vaccino campione di Env-on-nanoparticelle, in sole otto settimane, ha provocato anticorpi che nei test di laboratorio hanno neutralizzato con successo un ceppo HIV circolante naturalmente - di un tipo a cui i vaccini candidati precedenti hanno generalmente fallito.
"Questa è la prima volta che un vaccino contro l'HIV candidato ha indotto questo tipo desiderato di risposta anticorpale nei topi", dice Zhu. Analogamente risultati senza precedenti sono stati ottenuti nei conigli, dimostrando che l'approccio basato su nanoparticelle è chiaramente superiore all'utilizzo di proteine Env isolate - esso suscita una risposta significativamente più forte e lo fa molto più rapidamente.
Ulteriori test sono ora in corso in 24 scimmie presso il National Primate Center del National Institute of Health sponsorizzato a sud-ovest a San Antonio, in Texas.
Zhu e Scripps Research hanno concesso in licenza la loro tecnologia di vaccinazione contro l'HIV a una società startup, Ufovax LLC, che sta sponsorizzando i test in corso. "Stiamo testando due vaccini candidati basati su trimeri Env di diversi ceppi di HIV, oltre a un terzo vaccino candidato che è un cocktail di tre vaccini basati su Env", afferma Ji Li, CEO di Ufovax. "Pensiamo che questo nuovo approccio rappresenti una vera svolta dopo 30 anni di ricerca sui vaccini anti-HIV."
Un nuovo vaccino contro l'HIV candidato sormonta gli ostacoli tecnici che hanno ostacolato i precedenti sforzi del vaccino e stimola una potente risposta anticorpale anti-HIV nei test sugli animali. La nuova strategia del vaccino è basata sulla proteina dell'involucro dell'HIV, Env. Questa complessa molecola che cambia forma è notoriamente difficile da produrre nei vaccini in modo tale da indurre un'immunità utile all'HIV.
La nuova strategia del vaccino, descritta in un documento del 23 novembre su Science Advances, è basata sulla proteina dell'involucro dell'HIV, Env. Questa complessa molecola che cambia forma è notoriamente difficile da produrre nei vaccini in modo tale da indurre un'immunità utile all'HIV.
Tuttavia, gli scienziati di Scripps Research hanno trovato un metodo semplice ed elegante per stabilizzare le proteine Env nella forma desiderata anche per diversi ceppi di HIV. Montate su particelle simili a virus per imitare un intero virus, le proteine Env stabilizzate hanno provocato solide risposte anticorpali anti-HIV nei topi e nei conigli. I vaccini candidati basati su questa strategia vengono ora testati nelle scimmie.
"Consideriamo questo nuovo approccio come una soluzione generale ai problemi di vecchia data del design del vaccino contro l'HIV", afferma il ricercatore principale Jiang Zhu, professore associato presso il Dipartimento di biologia strutturale e computazionale integrata di Scripps Research.
Copie di Env studiano la superficie dell'HIV; la loro funzione principale è quella di afferrare le cellule ospiti e introdursi in esse per avviare l'infezione. Poiché Env svolge questo ruolo cruciale nell'infezione ed è la struttura virale con la maggiore esposizione al sistema immunitario di un ospite infetto, è stato l'obiettivo principale degli sforzi del vaccino contro l'HIV. L'idea è stata quella di inoculare le persone con l'intera proteina Env o sue subunità per stimolare la produzione di anticorpi Env-binding, nella speranza che questi anticorpi impediscano all'HIV di infettare le cellule ospiti nelle future esposizioni al virus.
Finora, ovviamente, nessun vaccino contro l'HIV è stato efficace negli studi clinici su larga scala. Molti operatori ritengono che un vaccino contro l'HIV non è mai stato così efficace. Ma la presentazione corretta di Env è stata una grande sfida. Su un virus HIV, Env sporge dalla membrana virale in gruppi stretti di tre, detti trimeri, e queste strutture complesse adottano forme radicalmente diverse prima e dopo l'infezione delle cellule. Ricercatori di vaccini contro l'HIV, non sono riusciti a trovare un metodo valido per stabilizzare i livelli di Env nella forma desiderata pre-infezione. "Le soluzioni di stabilizzazione dei trimeri che sono state segnalate sono state generalizzabili", dadi Zhu. "Metastability" del trimmer Env, come noi chiamiamo, è stato davvero un problema centrale per il progetto del vaccino contro l'HIV sui relativi trimeri. " Zhu, addestrato come biofisico, cercò una soluzione più generale al problema di stabilità dell'Env, e in un documento del 2016 lui ei suoi colleghi di Scripps Ricerca riferì che modificando una sezione elastica di Env chiamata HR1 potrebbe fare il trucco - consentiva ad Env di rimanere nella pre-copia, forma "chiusa".
Nel nuovo studio, lui e il suo team hanno dimostrato che questa strategia funziona davvero per i trimmer Env di diversi ceppi di HIV che circolano in diverse parti del mondo. Questo approccio UFO ("prefusion-optimised puri"), come lo chiamano, produce trimeri Env che sono stabilizzati nella forma chiusa e possono essere prodotti in modo efficiente, con un bisogno sorprendentemente piccolo di purificazione, nei tipi di cellule normalmente utilizzate nella produzione biotech .
"Ormai nel mio laboratorio abbiamo apportato questa modifica a Envs da 30 a 40 ceppi di HIV diversi, e nella maggior parte dei casi ha funzionato come un incantesimo", dice Zhu.
Lui ei suoi colleghi hanno ulteriormente ottimizzato la loro strategia di vaccinazione collegando geneticamente i loro trimmer di Env stabilizzati, fino a 60 alla volta, a singole nanoparticelle che imitano la forma globulare di un intero virus. In questo modo la molecola del vaccino, sebbene artificiale e priva del materiale genetico per la replicazione virale, sembra molto simile al vero sistema immunitario e stimola una reazione più forte.
Nei topi, Zhu e il suo team hanno scoperto che un vaccino campione di Env-on-nanoparticelle, in sole otto settimane, ha provocato anticorpi che nei test di laboratorio hanno neutralizzato con successo un ceppo HIV circolante naturalmente - di un tipo a cui i vaccini candidati precedenti hanno generalmente fallito.
"Questa è la prima volta che un vaccino contro l'HIV candidato ha indotto questo tipo desiderato di risposta anticorpale nei topi", dice Zhu. Analogamente risultati senza precedenti sono stati ottenuti nei conigli, dimostrando che l'approccio basato su nanoparticelle è chiaramente superiore all'utilizzo di proteine Env isolate - esso suscita una risposta significativamente più forte e lo fa molto più rapidamente.
Ulteriori test sono ora in corso in 24 scimmie presso il National Primate Center del National Institute of Health sponsorizzato a sud-ovest a San Antonio, in Texas.
Zhu e Scripps Research hanno concesso in licenza la loro tecnologia di vaccinazione contro l'HIV a una società startup, Ufovax LLC, che sta sponsorizzando i test in corso. "Stiamo testando due vaccini candidati basati su trimeri Env di diversi ceppi di HIV, oltre a un terzo vaccino candidato che è un cocktail di tre vaccini basati su Env", afferma Ji Li, CEO di Ufovax. "Pensiamo che questo nuovo approccio rappresenti una vera svolta dopo 30 anni di ricerca sui vaccini anti-HIV."