MALE boginje iskorijenjene su nakon vrlo učinkovite globalne kampanje cijepljenja. Paralitički poliomijelitis u SAD-u više nije problem, zbog razvoja i korištenja djelotvornih cjepiva protiv poliovirusa. U današnje vrijeme milijuni života spašeni su zahvaljujući uvođenju učinkovitih cjepiva protiv covida-19.

Pa ipak, prošlo je 37 godina otkako je HIV otkriven kao uzročnik AIDS-a, a cjepivo i dalje ne postoji. Clint Witchalls, profesor patologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Miami Miller, za The Conversation opisuje poteškoće s kojima se suočava razvoj učinkovitog cjepiva protiv HIV-a/AIDS-a.

Witchallsov je laboratorij zaslužan za otkriće virusa na majmunu nazvanog SIV, odnosno virus simijske imunodeficijencije. SIV je bliski majmunski srodnik virusa koji uzrokuje AIDS kod ljudi - HIV-a ili virusa humane imunodeficijencije. Witchallsovo je istraživanje značajno pridonijelo razumijevanju mehanizama kojima HIV uzrokuje bolest i naporima u razvoju cjepiva.

Prošlo je 37 godina, cjepiva nema

Cjepiva su nesumnjivo najmoćnije oružje zajednice protiv virusnih bolesti. Kad se AIDS kao nova bolest pojavio početkom 80-ih godina, a virus koji ju je izazvao otkriven 1983./1984., bilo je prirodno smatrati da će istraživačka zajednica moći razviti odgovarajuće cjepivo. Na poznatoj konferenciji za novinare 1984. godine, na kojoj je objavljeno da HIV izaziva AIDS, tadašnja američka ministrica zdravstva i socijalnih usluga Margaret Heckler predvidjela je da će cjepivo biti dostupno za dvije godine. Pa, prošlo je 37 godina, a cjepiva nema. Brzina razvoja i distribucije cjepiva za covid-19 stavlja nepostojanje cjepiva protiv HIV-a u izraziti kontrast. Problem nije neuspjeh nacionalne vlade. Problem nije nedostatak financija. Poteškoća se skriva u samom HIV-u. To se posebno odnosi na izvanrednu raznolikost sojeva HIV-a i strategije imunološke evazije virusa, piše Witchalls.

Do sada je provedeno pet opsežnih ispitivanja učinkovitosti cjepiva protiv HIV-a u trećoj fazi, a svako je koštalo više od 100 milijuna američkih dolara. Prva tri podbacila su prilično uvjerljivo. Nema zaštite od infekcije HIV-om, nema smanjenja virusnog opterećenja kod zaraženih. Zapravo, u trećem od tih ispitivanja, ispitivanju STEP, zabilježena je statistički značajna veća učestalost infekcije kod cijepljenih osoba.

Četvrto ispitivanje, kontroverzno tajlandsko ispitivanje RV144, u početku je izvijestilo o marginalnom stupnju uspješne zaštite od infekcije HIV-om među cijepljenim osobama. Međutim, naknadna statistička analiza pokazala je da postoji manje od 78 posto šanse da je zaštita od infekcije stvarna. Peto ispitivanje cjepiva, pod nazivom HVTN 702, trebalo je potvrditi i proširiti rezultate ispitivanja RV144. HVTN702 zaustavljen je već u početku. Nema zaštite od infekcije. Nema smanjenja virusnog opterećenja.

U čemu je problem?

U čemu je problem? Biološke karakteristike koja je HIV razvio čine razvoj uspješnog cjepiva vrlo teškim. Koje su to karakteristike? Prvo i najvažnije je kontinuirano umnožavanje virusa. Jednom kada HIV stane nogom na vrata, gotovo je. Mnoga cjepiva ne štite apsolutno od infekcije, ali mogu ozbiljno ograničiti umnožavanje virusa i bilo koje bolesti koja bi iz toga mogla proizaći. Da bi cjepivo bilo učinkovito protiv HIV-a, vjerojatno će trebati pružiti apsolutnu sterilizacijsku barijeru, a ne samo ograničiti replikaciju virusa.

HIV je razvio sposobnost generiranja i toleriranja mnogih mutacija u svojim genetskim informacijama, nastavlja američki liječnik za The Conversation. Posljedica toga je velik broj varijacija među sojevima virusa, ne samo od jedne do druge osobe nego i kod pojedinca. Uzmimo gripu za usporedbu. Svatko zna da se ljudi moraju cijepiti protiv virusa gripe svake sezone zbog sezonske varijabilnosti soja gripe. Varijabilnost HIV-a kod jedne zaražene osobe premašuje cijelu varijabilnost sekvence virusa gripe tijekom cijele sezone.

Što treba staviti u cjepivo da bi se pokrila ovakva varijabilnost sojeva?

HIV je također razvio nevjerojatnu sposobnost zaštite od prepoznavanja antitijela. Virusi s ovojnicom, poput koronavirusa i virusa herpesa, na svojoj površini kodiraju strukturu koju svaki virus koristi za ulazak u stanicu. Ta se struktura naziva glikoprotein, što znači da se sastoji od šećera i proteina. Ali glikoprotein ovojnice HIV-a je ekstreman. To je šećerniji protein od svih virusa u svim 22 obiteljima. Više od polovice težine je šećer. A virus je smislio način, što znači da se razvio prirodnom selekcijom, kako koristiti te šećere kao zaštitu od prepoznavanja protutijela koja zaraženi domaćin pokušava stvoriti. Stanica domaćina prihvaća te šećere, a zatim ih doživljava kao dio sebe.

Te karakteristike imaju važne posljedice za razvoj cjepiva. Antitijela koja stvara osoba zaražena HIV-om obično imaju vrlo slabo neutralizirajuće djelovanje na virus. Nadalje, ta su antitijela vrlo specifična za određeni soj i ona će neutralizirati soj kojim je pojedinac zaražen, ali ne i tisuće i tisuće drugih sojeva koji kruže u populaciji. Istraživači znaju kako potaknuti antitijela koja će neutralizirati jedan soj, ali ne i antitijela koja štite od tisuća i tisuća sojeva. To je glavni problem u razvoju cjepiva.

HIV se kontinuirano razvija unutar jedne zaražene osobe kako bi ostao korak ispred imunoloških odgovora, nastavlja Witchalls. Domaćin razvija određeni imunološki odgovor koji napada virus. Radi se o selektivnom pritisku na virus, a prirodnom selekcijom pojavljuje se mutirana varijanta virusa, koju imunološki sustav pojedinca više ne prepoznaje. Rezultat je kontinuirana replikacija virusa.

Više pristupa

Trebaju li istraživači zbog toga odustati? Ne, nikako. Jedan od pristupa koji znanstvenici iskušavaju na životinjskim modelima u nekoliko laboratorija je korištenje virusa herpesa kao vektora za isporuku proteina virusa AIDS-a. Obitelj virusa herpesa je otporna kategorija. Kad se jednom zarazimo virusom herpesa, zaraženi smo doživotno. I imunološki odgovori ne ostaju samo kao pamćenje već na kontinuirano aktivan način. Uspjeh ovog pristupa, međutim, ovisi o tome kako izazvati širinu imunoloških odgovora koji će omogućiti pokrivanje ogromne složenosti HIV sekvenci u populaciji.

Drugi pristup je tražiti zaštitni imunitet iz drugog kuta. Iako velika većina osoba zaraženih HIV-om stvara antitijela sa slabim, za soj specifičnim neutralizirajućim djelovanjem, neke osobe stvaraju antitijela s moćnim neutralizirajućim djelovanjem protiv širokog spektra sojeva HIV-a. Ta su antitijela rijetka i vrlo neobična, ali znanstvenici su ih uspjeli izolirati.

Također, znanstvenici su nedavno pronašli način za dobivanje doživotne zaštitne razine ovih antitijela jednom primjenom. Ova akcija ovisi o virusnom vektoru, odnosno vektoru koji se naziva adenopovezani virus. Kada se vektor primijeni na mišiće, mišićne stanice postaju tvornice koje kontinuirano proizvode snažna široko neutralizirajuća antitijela. Istraživači su nedavno dokumentirali kontinuiranu proizvodnju kod majmuna u trajanju od šest i pol godina, zaključuje Witchalls.