Этой статье более 10 лет. Нажмите здесь, чтобы ознакомиться с более свежими статьями на эту тему
Маловероятно, что одним-единственным подходом можно добиться излечения от ВИЧ-инфекции. Об этом на прошлой неделе узнали делегаты семинара по лечению ВИЧ, проведенного за день до конференции по ретровирусам и оппортунистическим инфекциям (CROI 2015) в Сиэтле, США.
Трансплантация костного мозга
Одним из подходов был поиск путей замены иммунных клеток организма на клетки, устойчивые к ВИЧ-инфекции. Именно это, по-видимому, произошло в случае с Тимоти Рэем Брауном, единственным человеком, который, по-видимому, все еще излечивается от ВИЧ, но вирус не возвращается к нему по прошествии семи лет. Однако он пока единственный, у кого ВИЧ в других случаях со временем появляется вновь, часто через длительный период, как в случае с “ребенком из Миссисипи”, у которого ВИЧ восстановился после того, как его не обнаруживали более двух лет.
Хавьер Мартинес-Пикадо из испанского исследовательского института ВИЧ IrsiCaixa задокументировал другие попытки повторить метод Брауна. Брауну, который нуждался в пересадке костного мозга из-за лимфомы, удалили его иммунную систему и заменили ее иммунной системой от донора, в клетках которого отсутствует рецептор CCR5; именно с этим рецептором должно связываться большинство ВИЧ-инфицированных и почти весь ВИЧ, который передается, чтобы инфицировать клетки.
Однако люди с отсутствием CCR5 встречаются редко; это зависит от того, родились ли они у родителей, оба из которых обладают нужным геном, и в лучшем случае (в Северной Европе) встречается только у 0,1% населения, отсутствуя во многих других частях земного шара.
Поэтому Мартинес-Пикадо задокументировала попытки повторить такой же вид трансплантации, но с использованием стволовых клеток – первичных иммунных клеток – взятых из пуповинной крови, крови плода, оставшейся в пуповине и плаценте после рождения, которая является ценным источником стволовых клеток. В настоящее время существует европейская система банков крови, содержащих 32 000 единиц пуповинной крови. Однако кровь с CCR5-негативной мутацией по-прежнему остается дефицитным ресурсом, и трансплантацию костного мозга часто приходится дополнять донорством от родственников или других лиц, которые генетически совпадают, но не всегда являются CCR5-негативными.
Он задокументировал один случай с пациентом с лимфомой, у которого была такая же трансплантация, как у Брауна. Через шесть недель после трансплантации костного мозга все Т-клетки в его организме были заменены на те, в которых отсутствовал CCR5, а вирусная нагрузка на ВИЧ не определялась с помощью ряда сверхчувствительных тестов. Однако этот пациент умер от лимфомы через три месяца после трансплантации, и еще трое из списка из семи пациентов, которым была проведена эта процедура, также умерли, что подчеркивает тот факт, что трансплантация костного мозга – это сложная процедура с высоким уровнем смертности, которая обычно применяется только в тех случаях, когда другие методы лечения рака не помогают.
Некоторые виды ВИЧ также связываются с другим клеточным рецептором, CXCR4, который у некоторых людей ассоциируется с более быстрым снижением иммунитета, и Мартинес–Пикадо задокументировал одного пациента с вирусом, который был способен использовать оба рецептора. После трансплантации CCR5-негативных Т-клеток его вирусная нагрузка на ВИЧ, которая ранее не поддавалась обнаружению, подскочила до 100 000 копий/мл и состояла исключительно из вируса, использующего рецептор CXCR4. Однако ВИЧ, использующий CXCR4, обычно размножается хуже, и вирусная нагрузка пациента (после прекращения лечения) через три месяца снова снизилась до неопределяемого уровня.
Повторное введение клеток, удаленных с помощью CCR5
Попытки заменить CD4-клетки здоровых ВИЧ-позитивных людей CCR5-негативными основаны на том, что введенные клетки превосходят конкурирующие клетки, уязвимые к ВИЧ. Несмотря на то, что популяции искусственно созданных CCR5-негативных клеток были введены и успешно сохраняются у некоторых пациентов, резервуар латентно инфицированных клеток сохраняется, и уничтожить их оказалось чрезвычайно трудно.
Компания Sangamo является пионером в области трансплантации аутологичных Т-лимфоцитов участникам исследования. Это означает, что у участников извлекают собственные Т-клетки, обрабатывают их ферментами-нуклеазами цинкового пальца для удаления их гена CCR5, а затем повторно вводят в организм. Плакат на конференции CROI описывал усовершенствование этой методики с использованием циклофосфамида, иммунодепрессанта, предназначенного для уменьшения доли неизмененных Т-клеток в организме до приживления модифицированных клеток
В одном исследовании с участием пяти добровольцев, получавших циклофосфамид и CCR5-удаленные CD4-клетки, было отмечено значительное увеличение количества CD4 и поддержание стабильной доли CCR5-негативных клеток. Затем всем участникам исследования была отменена АРТ, и в четырех случаях они оставались без АРТ без существенного ухудшения иммунитета в течение 40 недель.
У одного участника, который получал циклофосфамид и клетки CD4 и CD8, удаленные с помощью CCR5, и который затем прекратил прием АРТ, вирусная нагрузка не определялась и остается таковой, в то время как у другого участника ВИЧ можно было обнаружить только после двухмесячной задержки. Все трое из этих участников также остаются в стороне от ИСКУССТВА.
Мэтт Шарп, один из первых участников исследования Sangamo, выступил с докладом на симпозиуме cure и рассказал Aidsmap, что через пять лет после эксперимента количество CD4 в его организме остается в два раза выше, чем до получения клеток, удаленных с помощью CCR5.
Ингибиторы PD-1
Докладчики описали ряд других подходов. Была идея активировать долгоживущие, латентно инфицированные клетки в “резервуаре” ВИЧ с помощью ингибиторов HDAC, противораковых препаратов, таких как панобиностат, в надежде, что иммунная система “увидит” их и уничтожит. К сожалению, несмотря на то, что лекарства от рака, безусловно, выводят некоторые ВИЧ-инфицированные клетки Т-памяти из подполья, в этих клетках не хватает сигнальных молекул, которые предупреждают иммунную систему об их присутствии, поэтому их нелегко уничтожить.
Одной из самых интересных презентаций была презентация Стивена Мейсона из фармацевтической компании Bristol-Myers Squibb о препаратах, разработанных для блокирования действия клеточной сигнальной молекулы под названием PD-1. Это уже является мишенью для лекарств от рака.
‘PD’ расшифровывается как “запрограммированная смерть”: это тревожно звучащее название связано с тем, что молекулы рецептора PD-1 накапливаются на поверхности активированных Т-лимфоцитов по мере их созревания, и после определенного момента клетки с большим количеством PD-1 на поверхности проявляют “анергию”: они они больше не реагируют на антигены (чужеродные вещества) и в конце концов погибают. Блокатор PD-1 может оживить и продлить жизнь истощенных ВИЧ-специфичных клеток CD8, которые, по-видимому, являются важной частью иммунного ответа у многих “контролеров”, людей, которым удается контролировать свою вирусную нагрузку без антиретровирусной терапии (АРТ).
Но PD-1 играет двойную роль. В регуляторных клетках CD8, которые находятся на ранней стадии жизненного цикла CD8-клеток, он стимулирует, а не подавляет их активность. Задача этих клеток – остановить чрезмерную реакцию иммунной системы на чужеродные вещества. В случае ВИЧ это важный шаг в развитии латентности: явления, при котором ВИЧ-инфицированные клетки перестают активно продуцировать вирус и впадают в спячку, создавая таким образом долгоживущий “резервуар” ВИЧ-инфицированных клеток.
Теоретически, блокатор PD-1 может способствовать излечению двумя способами. Во-первых, он может предотвратить развитие резервуара латентных клеток. Следовательно, он может сыграть важную роль в лечении ранней стадии инфекции или, подобно ингибиторам HDAC, обратить вспять латентность клеток-резервуаров, которые долго сохраняются. Во-вторых, это могло бы поддерживать функциональную популяцию активированных ВИЧ-специфичных Т-клеток, которые могли бы отбирать активированные клетки-резервуары.
Эксперименты на обезьянах, не принимавших АРТ, показали, что блокаторы PD-1 могут вызывать временное снижение вирусной нагрузки и что, в то время как четыре из пяти обезьян, которым вводили неактивные антитела, умирали в течение четырех месяцев после их введения, четыре обезьяны, которым вводили моноклональные антитела против PD-1, были живы через пять месяцев после инъекции.
Мейсон продемонстрировал результаты экспериментов с моноклональными антителами, блокирующими PD-1, BMS 936559, на восьми обезьянах, которые получали АРТ, но были отменены после приема препарата против PD-1. Результаты оказались неоднозначными. У двух из восьми пациентов вирусная нагрузка восстановилась до уровня, предшествовавшего АРТ. У двух пациентов вирусная нагрузка сначала восстановилась, но затем медленно снизилась с примерно 100 000 копий/мл до примерно тысячи. Еще у двух пациентов вирусная нагрузка оставалась на уровне примерно тысячи копий/мл после прекращения лечения. А у последних двух вирусная нагрузка оставалась неопределяемой более двух месяцев, а затем восстановилась до уровня от 50 до 500 копий/мл.
У всех обезьян, кроме двух, которым вводили анти-PD-1, но не у тех, кому вводили контрольное антитело, не наблюдалось увеличения интегрированной вирусной ДНК в иммунных клетках крови или кишечника, что является важным признаком того, что ингибитор PD-1, возможно, помогал предотвратить “повторный посев”. из вирусного резервуара. Мейсон прокомментировал, что антитела, использованные в этих экспериментах, изначально были адаптированы на основе человеческих антител и, возможно, не подходят для обезьян: потенциально результаты у людей могут быть лучше.
Он также продемонстрировал эксперименты на мышах, которые показали, что терапевтическая вакцина и ингибитор PD-1 могут дополнять друг друга, снижая вирусную нагрузку у этих генетически “гуманизированных” мышей до неопределяемого уровня.
Как попасть в убежище Т-клеток
Мейсон добавил, что, безусловно, потребуется комбинированный подход, поскольку исследования отдельных идей лечения, как правило, показывают одну и ту же закономерность: реакция у некоторых, но не у всех людей, либо только у пациентов с вирусной нагрузкой ниже среднего, либо без видимой причины. По-видимому, это применимо независимо от того, является ли рассматриваемое лечение широко нейтрализующим антителом, латентным ингибитором или терапевтической вакциной.
Афам Окойе из Института вакцин и генной терапии Орегонского университета медицинских наук исследовал, почему резервуар латентно инфицированных клеток настолько устойчив к наблюдению и уничтожению иммунной системой. Было обнаружено, что ВИЧ персистирует в небольшой подгруппе Т-клеток памяти, называемых Т-фолликулярными клетками памяти CD4. Они расположены исключительно в фолликулах лимфатических узлов, где созревают В-клетки, вырабатывающие антитела. Клетки CD8, которые обычно уничтожают инфицированные вирусом клетки, не могут проникнуть в фолликулы лимфатических узлов, и, таким образом, латентно инфицированный резервуар буквально физически изолирован от разрушения.
Окойе сказал, что одним из путей продвижения вперед может стать терапевтическое применение вакцины на основе ЦМВ-переносчика, которая вызвала значительный интерес на последних двух совещаниях по вакцинам против ВИЧ (Окойе работает в том же учреждении, что и Луис Пикер, который разработал вакцину). Это привело к тому, что иммунная система выработала столь широкий спектр анти-ВИЧ-CD8-реакций, что предполагается, что они могут преодолеть защиту, обеспечиваемую лимфатическими узлами для клеток-резервуаров. В настоящее время проводятся эксперименты на двух группах обезьян, инфицированных ВЦИОМ, – некоторые из них получили лечение сразу после заражения, а другие – несколько позже, – которым также была введена вакцина против ЦМВ, чтобы выяснить, удастся ли им сохранить неопределяемую вирусную нагрузку после прекращения АРТ этим летом.
Роль врожденного иммунитета
Во время самой конференции CROI была представлена интересная презентация о пациентах из группы ВИСКОНТИ. Эта группа из 14 пациентов начала АРТ в течение десяти недель после заражения ВИЧ, но впоследствии прекратила ее в среднем через три года, и у них не было необходимости возобновлять лечение. В настоящее время у них сохраняется неопределяемая вирусная нагрузка без лечения в течение более восьми лет.
Ученые обнаружили, что у пациентов с болезнью ВИСКОНТИ особенно активны естественные клетки-киллеры (NK-клетки). Эти клетки являются частью самой примитивной, но наиболее быстро действующей части иммунной системы – врожденной иммунной системы, которая мощно, но неспецифично реагирует на чужеродное вторжение. Преимущество NK–клеток, которые реагируют на ВИЧ, может заключаться в том, что они сами по себе не инфицированы ВИЧ; поэтому характерная проблема исследований вакцин против ВИЧ и методов лечения, а именно то, что попытки повысить иммунитет против ВИЧ в организме приводят только к образованию большего количества клеток для заражения ВИЧ, к ним не относится.
Элитные специалисты по борьбе с ВИЧ, способные поддерживать низкую или необнаруживаемую вирусную нагрузку с самого начала ВИЧ-инфекции, обладают NK-клетками, которые особенно хорошо убивают ВИЧ-инфицированные клетки. У пациентов с ВИСКОНТИ этого не было, но вместо этого их NK-клетки выделяли необычно большое количество гамма-интерферона, цитокина (белка, передающего иммунные сигналы), который привлекает внимание крупных поедающих клетки клеток, называемых макрофагами, к ВИЧ-инфицированным клеткам и заставляет их уничтожать их.
NK-клетки, взятые у пациентов с болезнью ВИСКОНТИ, также были гораздо более способны контролировать выработку ВИЧ собственными ВИЧ-инфицированными CD4-клетками пациентов, когда они были выделены и культивированы в пробирке.
Это первый случай, когда особый вид NK-клеток был описан в так называемых “контроллерах постобработки”. Однако они все еще находятся только на стадии создания в пробирке, и их необходимо воспроизвести на животных и живых субъектах, чтобы увидеть, может ли вакцина индуцировать высокую анти-ВИЧ-активность их NK-клеток.
Рекомендации
Блик Дж. и др. Цитоксановая активация приживления SB-728-T: стратегия улучшения борьбы с ВИЧ. Конференция по ретровирусам и оппортунистическим инфекциям, Сиэтл, тезисы 434. 2015.
Ознакомиться с аннотацией можно здесь.
Скотт-Алгара Д. и др. У контролеров после лечения имеются особые NK-клетки с высокой способностью к борьбе с ВИЧ: исследование ВИСКОНТИ. Конференция по ретровирусам и оппортунистическим инфекциям, Сиэтл, тезисы 52, 2015.
