یافته‌های کارآزمایی انسانی برای آزمودن واکسن جدیدی علیه HIV که دوم دسامبر در مجله ساینس گزارش شد، اولین گام مهم در تأیید استراتژی جدیدی است که می‌تواند به ابداع واکسن خنثی‌کننده‌ای مؤثر و وسیع‌الطیف برای اچ‌آی‌وی و پاتوژن‌های دیگر مانند ویروس کرونا و آنفلوانزا منجر شود؛ عوامل بیماری‌زایی که واکسن کاملاً مؤثری علیه تمام سویه‌های آن‌ها تولید نشده است.
ویلیام شیف، پژوهشگر مؤسسه تحقیقاتی اسکریپس می‌گوید:
ویروس نقص ایمنی انسانی یا HIV عفونتی است که به سیستم ایمنی بدن حمله می‌کند و سلول‌های سفید خون را از بین می‌برد و ایمنی فرد را دربرابر سایر عفونت‌های فرصت‌طلب ضعیف می‌کند. در سال ۲۰۲۱، بیش از ۳۸ میلیون نفر در سراسر جهان به اچ‌آی‌وی مبتلا بودند.
اگرچه درمان قطعی برای HIV وجود ندارد، داروهای ضدرتروویروسی به افراد دچار این ویروس کمک می‌کنند تا بیماری خود را مدیریت کنند و از پیشرفت بیماری جلوگیری می‌کنند. اگرچه هرسال در سراسر جهان بیش از یک‌میلیون مورد عفونت جدید رخ می‌دهد که بسیاری از آن‌ها در مناطقی هستند که منابع پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی حیاتی ندارند. برای پایان‌دادن به دنیاگیری اچ‌آی‌وی و ایدز به واکسن پیشگیری‌کننده اچ‌آی‌وی نیاز است.
ساخت آنتیبادیهای خنثی‌کننده وسیع‌الطیف بهتر
بیشتر واکسن‌های مؤثر به سیستم ایمنی فرد آموزش می‌دهند تا آنتیبادیهایی را تولید کند که از عفونت جلوگیری یا آن را کاهش می‌دهند. در اچ‌آی‌وی، واکسن کارآمد باید سیستم ایمنی را آموزش دهد تا آنتیبادیهایی را تولید کند که به پروتئین خاصی متصل شوند و ویروس اچ‌آی‌وی از آن برای عفونی کردن سلول‌های میزبان استفاده می‌کند. این پروتئین غالباً پروتئین «اسپایک» نامیده می‌شود.
با‌این‌حال، صدهاهزار یا میلیون‌ها گونه اچ‌آی‌وی وجود دارند که انسان‌ها را آلوده می‌کنند و هریک از آن‌ها پروتئینی‌های اسپایک متفاوتی دارند. آنتیبادیهایی که برای مهار یک گونه از ویروس آموزش دیده باشند، ممکن است در مهار بیشتر گونه‌های دیگر اثری نداشته باشند.
واکسن واحدی که موجب تولید آنتیبادیهای خنثی‌کننده وسیع‌الطیف (bnAbs) می‌شود و آن‌ها می‌توانند بخش‌هایی از پروتئین اسپایک اچ‌آی‌وی را شناسایی کنند و هدف قرار دهند که زیاد تغییر نمی‌کند، راهی برای محافظت دربرابر کل سویه‌های اچ‌آی‌وی است. تاکنون تولید آنتیبادیهای خنثی‌کننده گسترده اچ‌آی‌وی ازطریق واکسیناسیون ممکن نبوده است. شیف گفت:
مطالعات گذشته نشان داده‌اند که اگر آنتیبادیهای مذکور قبل از قرارگرفتن فرد درمعرض اچ‌آی‌وی در بدن وجود داشته باشند، می‌توانند به‌طور‌کامل از عفونت پیشگیری کنند. آنتیبادیهای خنثی‌کننده وسیع‌الطیف برای اینکه اهداف مولکولی یا اپی‌توپ‌ها را روی سطح پروتئین اسپایک ویروس شناسایی کنند و به آن‌ها متصل شوند، باید ویژگی‌های ژنتیکی و ساختاری بسیار ویژه‌ای داشته باشند. برای تولید این آنتی‌بادی‌ها، به استراتژی واکسنی نیاز است که بتواند موجب تولید آنتیبادیهایی با ویژگی‌های ژنتیکی و سارختاری از‌پیش‌تعریف‌شده شود.
یکی از این استراتژی‌ها طراحی «واکسن هدف‌گیرنده ژرم‌لاین» است. استراتژی هدف قراردادن سلول‌های B بکر (ژرم‌لاین) با ویژگی‌های خاص استراتژی هدف‌گیری ژرم‌لاین نامیده می‌شود؛ زیرا سلول‌های B جوان آنتیبادیهایی را نشان می‌دهند که ژن‌های بکر یا جهش‌نیافته کدگذاری کرده‌اند.
طراحی موفقیت‌آمیز واکسن هدف‌گیرنده ژرم‌لاین اولین گام مهم است: ساخت ماده‌ای (ایمونوژن) که پاسخ ایمنی تطبیقی تولید می‌کند و سلول‌های B پیش‌ساز bnAb را هدف قرار می‌دهد و آن‌ها را آماده می‌کند تا درنهایت، آنتیبادیهای خنثی‌کننده گسترده را تولید کنند. این‌ها سلول‌های ایمنی تولیدکننده آنتی‌بادی کمیابی هستند که ویژگی‌های آنتی‌بادی و ژنتیکی موردنیاز برای تبدیل‌شدن به آنتیبادیهای خنثی‌کننده گسترده را دارند. بدون این پیش‌سازها مراحل بعدی استراتژی تولید واکسن شکست می‌خورد.
پژوهشگران ایمونوژنی به نام eOD-GT8 را طراحی کردند که شامل ۶۰ نسخه از یک پروتئین اسپایک مهندسی‌شده اچ‌آی‌وی بود. پروتئین مذکور حامل جهش‌هایی بود که با این هدف طراحی شده بودند که میل ترکیبی آن را برای جذب پیش‌سازهای bnAb افزایش دهد. پژوهشگران در کارآزمایی بالینی مرحله اول تصادفی‌شده دوسورکور کنترل‌شده با دارونما، دریافتند که eOD-GT8 ایمن است. این واکسن در ۳۵ نفر از ۳۶ فرد شرکت‌کننده در کارآزمایی، موجب پاسخ قوی پیش‌سازهای bnAb شد.
به‌گفته شیف، این یافته‌ها اثبات مفهومی برای اولین گام استراتژی واکسن هدف‌گیرنده ژرم‌لاین است. شیف افزود مرحله بعد این است که ببینیم که آیا می‌توانیم پس از این ایمونوژن آماده‌کننده، ایمونوژن تقویت‌کننده‌ای ارائه بدهیم تا پیش‌سازهای آنتیبادیهای خنثی‌کننده وسیع‌الطیف را به‌سمت بلوغ و تبدیل‌شدن به این آنتی‌بادی‌ها سوق دهد.
به‌گفته او، اعتبارسنجی کامل این استراتژی فقط زمانی حاصل می‌شود که پژوهشگران بتوانند موجب تولید آنتیبادیهای خنثی‌کننده وسیع‌الطیف در انسان‌ها شوند که نقطه عطفی هم برای ساخت واکسن اچ‌ای‌وی و هم برای این استراتژی خاص تولید واکسن خواهد بود.
