Forskning avslører hvorfor vaksiner ikke klarer å forebygge infeksjon
I flere tiår ble det antatt at HIV utviklet seg til AIDS på en ganske enkel måte: Spredning gjennom kroppen som fricirkulerende virus, knyttet seg til immunceller (hovedsakelig CD4 + T-celler ) og kapring av deres genetiske maskiner for å skape flere kopier av seg selv. Ved å gjøre det, er HIV i stand til å spre seg gjennom hele systemet, og utvide i tall til nok T-celler blir drept for å fullstendig kompromittere en persons immunforsvar (den kliniske definisjonen av AIDS ).
Ny forskning tyder på at dette sannsynligvis ikke er tilfelle, eller i det minste ikke sykdomsveien vi lenge hadde antatt. Faktisk, siden så langt tilbake som på slutten av 1990-tallet, hadde forskere begynt å observere at HIV også kan spre seg direkte fra celle til celle uten å skape et fritt sirkulerende virus.
Denne sekundære overføringsmodusen, ifølge forskningen fra det San Francisco-baserte Gladstone-instituttet for virologi og immunologi , er mellom 100 og 1000 ganger mer effektive ved utarming av CD4-celler enn fritt sirkulerende virus, og kan bidra til å forklare, delvis, hvorfor dagens vaksine Modeller kan ikke tilstrekkelig forhindre eller nøytralisere HIV.
Ved å overføre seg fra celle til celle kan HIV forårsake en cellulær kjedereaksjon der immuncellene bokstavelig talt begår selvmord i massevolum. Forskning tyder på at så mye som 95 prosent av CD4-celledød blir forårsaket på denne måten, i motsetning til bare 5% med gratis virus.
Forklarer Cell-til-Cell-overføring
Cell-til-celle overføring av HIV forekommer gjennom såkalte "virologiske synapser", hvor den infiserte cellen holder seg til en "hvilende" vertscelle og benytter virale proteiner for å bryte den cellulære membranen. (Prosessen ble fanget på video i 2012 av forskere ved UC Davis og Mount Sinai School of Medicine.)
Når invadert, reagerer verten på fragmentene av deponert viralt DNA, utløsende en prosess kalt pyroptose hvor cellen gjenkjenner farsignaler og gradvis svulmer og eksploderer, dreper seg selv. Når dette skjer, frigjør burstcellen inflammatoriske proteiner kalt cytokiner som signalerer andre immunceller til angrepceller som da aktivt er målrettet mot HIV-infeksjon.
Gladstone-forskerne var i stand til å vise at ved å hindre celle-til-celle kontakt-gjennom kjemiske hemmere, synaptiske blokkere, eller til og med fysisk separering av cellene, ble CD4-celledød stoppet effektivt. De konkluderte med at celle til cellekontakt var "absolutt nødvendig" for at celledød (og sykdomsprogresjon) skulle finne sted.
Konsekvenser av forskningen
Det som gjør disse funnene spesielt viktige er at de ikke bare forklarer mekanismene for CD4-celleutarmning, de fremhever også iboende svakheter i dagens vaksineutforming.
I stor grad har HIV-vaksine-modeller fokusert på å starte immunsystemet for å gjenkjenne og angripe overflateproteiner på fritt sirkulerende virus. Når HIV overføres fra celle til celle, er det imidlertid i det vesentlige ugjennomtrengelig å angripe, skjermet fra gjenkjenning fra selve konstruksjonen av den infiserte cellen.
For å overvinne dette, må nyere modeller hjelpe immunsystemet bedre å målrette proteiner som er vitale for synaptisk formasjon og / eller å skape antivirale midler som kan hemme den synaptiske prosessen. Hvis dette kan oppnås, kan HIV-evne til å utvikle seg til AIDS være svært begrenset, eller til og med stoppet.
Mens mekanismene for celle-til-celle-overføring ikke er fullstendig forstått, representerer funnene en dyp endring i vår forståelse av hvordan HIV utvikler seg til aids og gir oss et glimt inn i mulige strategier for HIV-utryddelse.
> Kilder:
Carr, J .; Hocking, H .; Li, P .; et al. "Hurtig og effektiv cell-til-celletransmisjon av humant immundefektvirusinfeksjon fra monocyt-avledede makrofager til perifere blodlymfocytter." Virologi. 20. desember 1999; 265 (2): 319-329.
Doitsh, G .; Galloway, N .; og Geng, X. "Celledød av pyroptose driver CD4-T-celledestilling i HIV-1-infeksjon." Pediatrics. 1. november 2014; 134 (3): 509-514.
Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, K .; et al. "Celle-til-celle-overføring av HIV-1 er nødvendig for å utløse pyroptotisk død av lymfoid-væv-avledede CD4-T-celler." Cellrapporter. 4. august 2015; publisert på nettet DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.
University of California Davis senter for biophotonics vitenskap og teknologi. "Første gangs video avslører hvordan HIV sprer seg mellom immune celler." Sacramento, California; Pressemelding Utgitt 27. mars 2009.