为什么有COVID疫苗,但没有艾滋病毒疫苗?

由:罗纳德·C·德罗斯耶斯|

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1984年,一些科学家预测艾滋病毒/艾滋病疫苗将在两年内问世。现在37年过去了,仍然没有疫苗。Rapeepong Puttakumwong /盖蒂图片社

天花已被根除在一场非常有效的全球疫苗接种运动之后。麻痹性脊髓灰质炎由于开发和使用有效的脊髓灰质炎疫苗,脊髓灰质炎在美国不再是一个问题。在当今时代,由于快速部署有效的疫苗,数百万人的生命得以挽救新型冠状病毒肺炎.然而,自从HIV被发现是导致艾滋病的原因以来,已经过去了37年艾滋病也没有疫苗。在此,我将说明研制有效的艾滋病毒/艾滋病疫苗所面临的困难。

我是一个病理学教授在迈阿密大学米勒医学院。我的实验室被认为是发现了一种名为猴免疫缺陷病毒.猴免疫缺陷病毒(SIV)是导致人类艾滋病的病毒——HIV或人类免疫缺陷病毒——的近亲。我的研究对理解艾滋病毒致病机制和疫苗开发工作做出了重要贡献。

Anthony Fauci博士讨论了2017年寻找艾滋病毒/艾滋病疫苗的困难:

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艾滋病毒疫苗的开发工作没有取得进展

毫无疑问,疫苗是社会对付具有重要医学意义的病毒性疾病最有力的武器。20世纪80年代初,当一种新的疾病艾滋病突然出现在人们的视野中导致它的病毒被发现了1983年至1984年,人们自然认为研究界能够为其开发疫苗。

1984年,时任美国卫生和公共服务部长的玛格丽特·赫克勒在一次著名的新闻发布会上宣布艾滋病毒是艾滋病的病因预测疫苗将在两年内问世. 现在已经37年过去了,没有疫苗了。新冠病毒-19疫苗的开发和分发速度之快与缺乏艾滋病毒疫苗形成了鲜明对比。问题不在于政府的失败。问题不在于缺乏支出。困难在于艾滋病毒本身。特别是,这包括显著的HIV病毒株多样性和病毒的免疫逃避策略。

到目前为止已经有了五种大规模三期疫苗疗效每一项试验的费用都超过1亿美元。前三项都令人信服地失败了; 没有预防艾滋病毒感染的措施,没有降低感染者的病毒载量。事实上,在这些试验中的第三个,STEP试验中,有一个有统计学意义的较高的感染频率在接种过疫苗的个体中

第四次审判备受争议泰国RV144审判最初报告说,在接种疫苗的个人中,成功预防艾滋病毒感染的程度微乎其微。然而,随后的统计分析报告显示,针对收购的保护措施是真实存在的可能性不到78%。

第五个疫苗试验,HVTN 702试验,被要求确认并延长RV144试验的结果。这个HVTN702试验停止早起是因为徒劳。没有针对收购的保护。不降低病毒载量。哎哟

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HIV的复杂性

有什么问题吗?HIV进化的生物学特性使得研制出一种成功的疫苗非常非常困难。这些特性是什么?

首先也是最重要的是病毒的持续不断的复制。一旦HIV进入家门,它就“抓住你了”。许多疫苗不能绝对防止感染,但它们能够严重限制病毒的复制和可能导致的任何疾病。一种疫苗要想有效地对抗艾滋病毒,它可能需要提供一个绝对的绝育屏障,而不仅仅是限制病毒复制。

HIV已经进化出一种产生和容忍其遗传信息中许多突变的能力。其结果是,病毒毒株之间存在巨大的变异,不仅是个体之间的变异,甚至是个体内部的变异。

让我们以流感为例。每个人都知道,由于流行的流感毒株的季节性变化,人们需要在每个季节重新接种流感病毒疫苗。HIV在单个感染者体内的变异超过了流感病毒的全世界序列变异性在整个赛季中。

我们要在疫苗中加入什么来覆盖这种程度的菌株变异?

HIV也进化出了一种不可思议的能力,可以保护自己不被抗体识别。包膜病毒如冠状病毒和疱疹病毒在它们的表面编码一种结构,每个病毒利用这种结构进入细胞。这种结构被称为糖蛋白也就是说,它是由糖和蛋白质组成的。但是,艾滋病毒包膜糖蛋白这是极端的。它是22个家族中所有病毒中糖分含量最高的蛋白质。一半以上的重量是糖。病毒已经找到了一种方法,这意味着病毒是通过自然选择进化而来的,利用这些糖作为屏障来保护自己不被感染宿主试图制造的抗体识别。宿主细胞添加这些糖,然后将它们视为自身。

这些特性对疫苗开发工作具有重要影响。HIV感染者制造的抗体对病毒的中和作用通常很弱。此外,这些抗体具有很强的菌株特异性;它们将中和个体感染的菌株,但不会中和在人群中传播的成千上万的其他菌株。研究人员知道如何激发能中和一种毒株的抗体,但不知道如何激发能抵抗在人群中传播的成千上万种毒株的抗体。这是疫苗研发工作的一个主要问题。

HIV病毒在单个受感染个体中不断进化,使其在免疫反应中领先一步。宿主引发一种攻击病毒的特殊免疫反应。这给病毒带来了选择压力,通过自然选择,变异的病毒变种似乎不再被个体的免疫系统识别。其结果是持续的不可逆的病毒复制。

那么,我们应该放弃吗?不,我们不应该。研究人员正在几个实验室的动物模型中尝试的一种方法是使用疱疹病毒作为载体运送艾滋病病毒蛋白。疱疹病毒家族属于“持久性”类别。一旦感染了疱疹病毒,你就会终生感染。免疫反应不仅作为记忆,而且以持续活跃的方式持续存在。然而,这种方法的成功仍将取决于如何激发免疫反应的广度,从而覆盖人群中传播的艾滋病毒序列的巨大复杂性。

另一种方法是从不同的角度去追求保护性免疫。尽管绝大多数hiv感染者产生的抗体具有较弱的毒株特异性中和活性,但也有少数人产生抗体具有强中和活性的抗体可以对抗各种各样的艾滋病毒分离物这些抗体非常罕见,但我们科学家确实拥有它们。

此外,科学家们最近找到了一种方法,通过一次注射就能达到保护生命的抗体水平。为生活!这种传输依赖于一种病毒载体,这种载体叫做腺相关病毒. 当载体被注射到肌肉中时,肌肉细胞成为工厂,不断产生有效的广泛中和抗体。研究人员最近记录了连续生产了六年半的猴子

我们正在取得进展。我们决不能放弃。

罗纳德·C·德罗斯耶斯是迈阿密大学病理学教授和副研究员。他接受美国国立卫生研究院的资助。

这篇文章是从谈话根据知识共享许可证。你可以找到原文在这里

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