Доктор Дэниел Курицкес из Гарвардской медицинской школы выступит с основным докладом на тему “Прогресс и проблемы в исследованиях по лечению ВИЧ”. Фото: Маркус Роуз/IAS. Этой статье более 9 лет. Нажмите здесь, чтобы ознакомиться с более свежими статьями на эту тему
Двухдневный симпозиум “На пути к излечению от ВИЧ” стал обязательным мероприятием в преддверии конференций Международного общества по борьбе со СПИДом, и на нем был представлен более широкий спектр экспериментальных подходов, чем когда-либо, к поиску путей выведения ВИЧ-инфекции из организма.
Доктор Дэниел Курицкес из Гарвардской медицинской школы в своем вступительном слове сказал делегатам, что в какой-то степени распространение различных подходов было вызвано ранними разочарованиями в области лечения. У нас по-прежнему есть только один человек, Тимоти Рэй Браун, который излечился от ВИЧ, и шесть других онкологических больных, которым была проведена такая же терапия по пересадке стволовых клеток, умерли – напоминание о том, что такая сложная процедура, как пересадка костного мозга, никогда не будет подходом, который может помочь. быть использованным в целом.
Основной подход, над которым все еще работают исследователи cure, – это так называемая стратегия “шокируй и убивай”. При этом используются иммуностимуляторы, чтобы побудить клетки, в которых скрыт спящий ВИЧ, – так называемые клетки-резервуары – выйти из укрытия. Тогда есть надежда, что их активация сама по себе приведет к их гибели в результате естественного истощения иммунитета; если нет, то цель состоит в том, чтобы воздействовать на них направленными препаратами, убивающими клетки. Без устранения этого резервуара в организме останется небольшое количество клеток, способных выделять новый ВИЧ; эксперименты показали, что ВИЧ может появиться вновь, даже если его невозможно обнаружить с помощью самых чувствительных тестов на вирусную нагрузку, как в случае с “ребенком из Миссисипи’.
С тех пор как стратегия “шокируй и убивай” получила широкое распространение, были и разочарования: экспериментальные препараты, используемые для устранения так называемой “латентности”, безусловно, стимулировали выработку вируса клетками, но не приводили к какому-либо уменьшению размера вирусного резервуара. По-видимому, это связано с тем, что выбранные препараты – ингибиторы HDAC, такие как панобиностат или ромидепсин, – обладают другими, непредвиденными иммунными эффектами, включая подавление активности тех самых клеток CD8, которые могут играть центральную роль в процессе “уничтожения”.
Тем не менее, по словам Курицкеса, на данный момент “обращение вспять латентности является необходимым, если не достаточным условием для уменьшения количества ВИЧ-инфицированных клеток”.
Он рассказал aidsmap.com: “Большинство вмешательств, которые могут привести к уничтожению инфицированных клеток, требуют, чтобы вирус был виден иммунной системе. Альтернативная идея – постоянное подавление выработки вируса клетками-резервуарами (как в опубликованном на прошлой неделе исследовании ингибитора tat), – на данный момент, по-видимому, предполагает ежедневный прием таблеток, подавляющих латентность, вместо антиретровирусной терапии. На самом деле это не лекарство”.
Контролеры после лечения
Другие исследования по лечению включали изучение иммунных реакций как у спонтанных элитных контролеров ВИЧ – у тех, кто поддерживает низкую вирусную нагрузку и высокое количество CD4 с самого начала заражения, так и у так называемых “контролеров после лечения”, таких как члены когорты ВИСКОНТИ, которые обычно начинают терапию ВИЧ рано, но позже справляются с этим. длительные перерывы в лечении. Эти случаи интересны исследователям, поскольку они имитируют “функциональное излечение” от ВИЧ, которое является одной из целей исследований по излечению. Участники симпозиума cure узнали о другом случае – смотрите отдельный отчет – на этот раз о молодой женщине в возрасте 18 лет, у которой в течение двенадцати лет сохранялась неопределяемая вирусная нагрузка без лечения.
Однако по определению большинство людей с ВИЧ не могут стать контролерами после лечения, поскольку, как правило, контролеры – это люди, которые начинают лечение очень рано, и даже тогда, вероятно, им приходится вырабатывать очень специфический иммунный ответ на ВИЧ, который, возможно, легче вызвать с помощью профилактической вакцины, чем с помощью лечения после заражения.
Предотвращение задержки
По этим причинам, хотя на симпозиуме были представлены ромидепсин и другие препараты, предназначенные для устранения латентности, такие как ингенол, родственник простратина, восстанавливающего латентность, на симпозиуме было больше внимания уделено препаратам, которые предотвращают переход клеток в состояние покоя и латентности.
Это включало бы ингибирование активности латентных промоторов, таких как клеточный белок PD-1, который ‘отключает’ активированные Т-клетки, делая их невидимыми для иммунной системы. PD-1 – не единственный активатор латентности, и Коллин Макгари из Университета Эмори предложила использовать препараты, которые блокируют как PD-1, так и другой активатор латентности, называемый CTLA-4 (CD152), для предотвращения латентности, поскольку клетки, экспрессирующие оба рецептора, более эффективны при внедрении ДНК ВИЧ, чем те, которые экспрессируют один или несколько рецепторов. ни то, ни другое. Один из блокаторов CTLA-4, ипилимумаб, уже используется при лечении меланомы. Однако PD-1, в частности, является распространенным компонентом иммунной системы, и препараты, блокирующие его активность, оказались довольно токсичными при использовании в исследованиях рака.
Другой клеточной мишенью является клеточный белок под названием SAMHDI, на который уже нацелен существующий противолейкозный препарат под названием дазатиниб. Хосе Алачи из Института Салуда Карлоса III в Испании рассказал на симпозиуме, что SAMDHI уменьшает деление клеток, а в Т-клетках снижает их способность продуцировать новый вирус; однако обычно он действует только в течение короткой части иммунного цикла, а затем фосфорилируется, что означает, что он становится инертным. Дазатиниб останавливает это фосфорилирование и поддерживает активность SAMHDI, что означает, что он останавливает вирусную транскрипцию, происходящую внутри клетки, а это означает, что он может действовать как ингибитор обратной транскриптазы, но при этом воздействовать на клеточный ответ на ВИЧ.
Уничтожение инфицированных клеток с помощью антител…
Помимо предотвращения латентного развития клеток, нам также нужны более эффективные способы, позволяющие иммунной системе распознавать и уничтожать ВИЧ-инфицированные клетки-резервуары, которые вынуждены скрываться. Лишь незначительная часть клеток-резервуаров когда-либо просыпается и начинает вырабатывать полноценный, способный к репликации вирус в ходе так называемых “событий реактивации”: в одном из постеров на симпозиуме cure, представленном исследователями из Университета Нового Южного Уэльса, говорится, что в резервуаре ВИЧ происходит в среднем одно “событие реактивации” -инфицированные клетки заражаются каждые пять-восемь дней, хотя при эффективной антиретровирусной терапии они никогда не становятся полноценными инфекционными явлениями, приводящими к обнаруживаемой виремии. Каждое событие реактивации буквально запускается одной клеткой: исследователи сообщили aidsmap, что средний период времени, в течение которого отдельная резервуарная клетка оставалась неподвижной, прежде чем у нее появился 50%-ный шанс на реактивацию, составлял около 17 000 лет.
Маркус Альтфелд (Marcus Altfeld) из Гарвардской медицинской школы выступил с интересной презентацией, в которой описал различные стадии размножения ВИЧ, которые проходят недавно стимулированные клетки-резервуары. Как мы уже говорили, полноценная активация происходит довольно редко: клетки, которые действительно выделяют вирусные частицы, могут быть поражены пассивной иммунизацией моноклональными антителами, а Джон Маскола из Национального института здравоохранения США сказал, что уже были разработаны антитела для лечения рака кожи, период полураспада которых в крови составляет более 20 лет. шесть месяцев.
Конечно, это не было бы лекарством: для поддержания уровня антител в крови потребовалась бы терапевтическая вакцина, стимулирующая выработку нейтрализующих антител, а проблема с антителами к ВИЧ заключается в том, что они всегда были специфичны только к одному штамму ВИЧ. Маскола сказал, что наиболее широко применяемые нейтрализующие антитела в настоящее время способны уничтожать 90% вирусных штаммов или помечать для уничтожения клетки, которые их несут. Хотя для излечения было бы недостаточно уничтожить 10% штаммов, он описал разработку новых “биспецифических” антител, которые могли бы объединять в одной молекуле два вирусных нейтрализатора, каждый из которых обладает способностью к нейтрализации на 90%, или могли бы сочетать вирусный нейтрализатор с антителом, привлекающим клетки CD8 для атаки инфицированного клетка.
….с клетками CD8…
Многие клетки-резервуары продуцируют вирусные белки или фрагменты вирусной РНК, так и не собирая полноценные вирусы. Тем не менее, на их поверхности будут отображаться “эпитопы” или короткие образцы вирусных белков, которые действуют как сигналы бедствия и привлекают клетки CD8, которые уничтожают инфицированные клетки. Опять же, проблема с реакцией клеток CD8 на ВИЧ, как и с реакцией антител, заключается в том, что вирус может мутировать, чтобы избежать заражения. Но есть надежда, что терапевтическая вакцина широкого спектра действия, вводимая после интенсивной антиретровирусной терапии, которая позволила максимально снизить вирусную нагрузку, сможет настолько эффективно выявлять клетки, готовящиеся к реактивации, что они будут обнаружены до того, как ВИЧ успеет ускользнуть от их иммунного надзора. Сара Фидлер из британского исследовательского консорциума cure research consortium CHERUB описала исследование, в ходе которого две разные вакцины, индуцирующие CD8, вводились через 24 и 32 недели после начала высокосупрессивной терапии из четырех препаратов. Другой вакциной, которая могла бы быть полезна в этом контексте, является вакцина на основе ЦМВ, которая вызвала ажиотаж в прошлом году своей очевидной способностью вызывать функциональное или даже полное излечение у обезьян.В настоящее время проводится первая фаза испытаний этого препарата на людях.
Другой способ избежать того, чтобы вирус ускользнул от иммунного надзора, – вызвать иммунную реакцию на те части вируса, которые тщательно “законсервированы”, то есть на участки, где вирус не может мутировать, не нанося себе вреда. При ВИЧ эти участки обычно остаются скрытыми от иммунной системы. Однако, когда ВИЧ присоединяется к молекуле CD4 в клетках, его белок gp160, который выполняет функцию присоединения к CD4, должен изменить форму, чтобы на очень короткое время обнажить высококонсервативную часть гибридного белка gp41. У широко нейтрализующих антител есть “зубцы”, которые могут проникать в эту консервативную область и прикрепляться к ней, и в первые дни СПИДа в экспериментах использовался растворимый белок CD4, чтобы вызвать это ‘конформационное изменение’ в gp160. Но Андрес Финци из Университета Макгилла описал новый низкомолекулярный аналог CD4 под названием JP-III-48, который, в отличие от растворимого CD4, может быть принят внутрь в виде таблеток. Это привело бы к “заклиниванию” молекулы gp160 и открыло бы консервативные участки для патрулирования клетками CD8, что еще больше уменьшило бы размер резервуара.
…и с естественными клетками-киллерами
Самая сложная задача заключается в том, чтобы найти способы привлечь внимание иммунной системы к клеткам на самой ранней стадии реактивации. На данном этапе они начинают транскрибировать интегрированную провирусную ДНК в фрагменты РНК, которые затем разделяются (‘сращиваются’). Эти сплайсированные РНК затем служат в качестве матриц для отдельных вирусных компонентов. У людей с клетками, содержащими большое количество несплайсированной РНК ВИЧ, вероятность реактивации меньше, чем у людей, чьи клетки содержат сплайсированную ДНК. Поскольку белок tat ВИЧ абсолютно необходим в процессе сращивания ДНК, объявление на прошлой неделе о низкомолекулярном ингибиторе tat было особенно интересным.
Однако это не единственный белок ВИЧ, на который можно воздействовать, чтобы предотвратить выход клеток-резервуаров за пределы этой фазы. Клетки, только начинающие вырабатывать чужеродную РНК, действительно демонстрируют на своей поверхности “стрессовые белки”, которые, хотя и не являются явно чужеродными и, следовательно, вызывают клеточный иммунный ответ, все же привлекают внимание врожденной иммунной системы – эволюционно старейшей, наименее избирательной, но самой быстрой ответной силы иммунной системы. Эти стрессовые белки связываются с клеточным рецептором под названием NKG2D, который активируется естественными клетками-киллерами, ударными отрядами врожденной иммунной системы. Однако в ВИЧ есть белок под названием nef, одной из функций которого является подавление экспрессии стрессовых белков, привлекающих естественные клетки-киллеры. Низкомолекулярный ингибитор nef или вакцина против nef могут блокировать активность nef, повышать экспрессию белков клеточного стресса и вызывать врожденный иммунный ответ, способный атаковать клетки-резервуары на самой ранней стадии их активности.
Придание клеткам иммунитета к ВИЧ
И, наконец, есть возможность использовать генную терапию, чтобы попытаться заселить иммунную систему клетками, у которых отсутствуют рецепторы ВИЧ, необходимые для репликации, и, в частности, рецептор CCR5, используемый большинством передаваемых вирусов. Это, конечно, послужило основой для лечения Тимоти Рэя Брауна: его новые клетки костного мозга были получены от человека, у которого от природы отсутствовал CCR5. Подходы, использующие собственные CD4-клетки пациента, из которых удаляются гены-рецепторы, а затем повторно вводятся обратно пациенту, без предварительного радикального удаления всей его иммунной системы, были одними из первых экспериментов по лечению, проведенных на людях. Мэтт Шарп, один из первых добровольцев, участвовавших в подобном исследовании, присутствовал на семинаре cure workshop и описал устойчивые преимущества – небольшое количество побочных эффектов и длительное повышение уровня CD4.
Одна из проблем, связанных с удалением рецептора CCR5 в иммунных клетках, заключается в том, что ВИЧ может использовать другой рецептор, CXCR4, и действительно, вирус, использующий CXCR4, появился, по крайней мере, в одном из неудачных экспериментов, в ходе которых пытались воспроизвести лекарство Тимоти Рэя Брауна. К сожалению, в то время как люди без CCR5 могут сохранять хорошее здоровье, CXCR4 является гораздо более важной частью иммунной системы, и блокаторы CXCR4, используемые для лечения ВИЧ, оказались неэффективными из-за неприемлемой токсичности. Однако команде из Пенсильванского университета удалось сконструировать клетки CD4, которые несут на своей поверхности “слитый пептид”, представляющий собой склеенную комбинацию части слитого белка ВИЧ gp41 с человеческими рецепторами CXCR4 или CCR5. Клетки, экспрессирующие этот синтезированный пептид, “выглядят так, как будто” у них отсутствуют рецепторы CCR5 или CXCR4 к иммунной системе, и поэтому они устойчивы к ВИЧ-инфекции.
Поддержание лечения ВИЧ в приоритетном порядке
Это лишь небольшая выборка из многочисленных стратегий лечения и лекарственных препаратов, которые были изучены в ходе двухдневного семинара по лечению. На обезьянах были проведены два других эксперимента с терапевтическими вакцинами, которые привели к многообещающим изменениям в иммунной системе. Очень рано были проведены исследования роли кишечных микробов в повышении уязвимости клеток к инфекции и латентности. Были описаны и другие перспективные лекарственные препараты и вакцины.
Чего не было в этом году, так это какого-либо значительного прорыва или направления исследований: исследования в области лечения находятся на стадии реализации многих многообещающих идей, но им не хватает четкого сигнала, который указывал бы, какой из множества стратегий следует придерживаться. По всей вероятности, как напомнил участникам симпозиума Маркус Альтфельд, потребуется сочетание подходов. Мэтт Шарп сказал участникам симпозиума, что сейчас “не время спешить с выводами о каком-либо индивидуальном подходе к лечению”.
Он добавил, что важно включать поиск лекарства в любое обсуждение вопроса о “ликвидации СПИДа”. По его словам, он был обеспокоен тем, что в недавних разговорах о доступе к лечению, лечении как профилактике и подготовке к нему, а также о таких задачах, как 90/90/90, не упоминалось о лечении ВИЧ, и он не хотел бы, чтобы это исчезло из повестки дня или из списка приоритетов спонсоров. Хотя успехи в снижении заболеваемости ВИЧ, наблюдаемые в таких разных местах, как Сан-Франциско и Ботсвана, приветствуются, он добавил, что только лечение, а также профилактика ВИЧ-инфекции могут по-настоящему положить конец эпидемии.
“Как мы можем покончить со СПИДом, не имея лекарства?” он спросил.
Рекомендации
Здесь слишком много отдельных исследований, чтобы цитировать их, но все презентации, сделанные на симпозиуме Cure в 2015 году, будут размещены на их сайте по адресу http://www.iasociety.org/What-we-do/Towards-an-HIV-Cure/Events/2015-Symposium.
Программу симпозиума смотрите здесь http://www.iasociety.org/Web/WebContent/File/HIV_Cure_Symposium_Programme_2015.pdf.
