„Jedna dawka i koniec”: szczepionka podana przy porodzie może zapewnić ochronę przed wirusem HIV na wiele lat

Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Nature pokazuje, że jednorazowa dawka terapii genowej podana zaraz po urodzeniu może zapewnić wieloletnią ochronę przed wirusem HIV, wykorzystując krytyczny moment wczesnego dzieciństwa, który może zmienić walkę z zakażeniami wieku dziecięcego w regionach wysokiego ryzyka.

Badanie to jest jednym z pierwszych, które wykazało, że pierwsze tygodnie życia, gdy układ odpornościowy jest naturalnie bardziej tolerancyjny, mogą stanowić optymalny moment na wprowadzenie terapii genowych, które w innym przypadku zostałyby odrzucone w późniejszym okresie życia.

„Prawie 300 dzieci zaraża się wirusem HIV każdego dnia” – powiedział główny autor, Amir Ardeshir, adiunkt mikrobiologii i immunologii w Narodowym Centrum Naczelnych Uniwersytetu Tulane, który przeprowadził badanie wraz z innymi naukowcami z Kalifornijskiego Narodowego Centrum Naczelnych. „To podejście może pomóc chronić noworodki w obszarach wysokiego ryzyka w najbardziej wrażliwym okresie ich życia”.

W badaniu wstrzyknięto naczelnym innym niż człowiek terapię genową, która programuje komórki do ciągłej produkcji przeciwciał przeciwko HIV. Moment podania wstrzyknięcia był kluczowy dla zapewnienia długotrwałej ochrony w ramach jednorazowego leczenia.

Zwierzęta leczone w pierwszym miesiącu życia były chronione przed zakażeniem przez co najmniej trzy lata bez konieczności podania dawki przypominającej, co potencjalnie oznacza ochronę do okresu dojrzewania u ludzi. Natomiast zwierzęta leczone w wieku od 8 do 12 tygodni miały bardziej rozwinięty, mniej tolerancyjny układ odpornościowy, który nie reagował na leczenie tak skutecznie.

„To jednorazowe leczenie, które zbiega się z krytycznym momentem, w którym matki z HIV, żyjące w ubogich środowiskach, najczęściej szukają pomocy medycznej” – powiedział Ardeshir. „Jeśli leczenie zostanie podane blisko porodu, układ odpornościowy dziecka je zaakceptuje i potraktuje jako część siebie”.

Ponad 100 000 dzieci zaraża się wirusem HIV każdego roku, głównie poprzez przeniesienie wirusa z matki na dziecko po urodzeniu, podczas karmienia piersią. Wykazano, że leki antyretrowirusowe skutecznie hamują rozprzestrzenianie się wirusa i ograniczają transmisję. Jednak przestrzeganie zaleceń lekarskich i dostęp do lekarzy gwałtownie spada po urodzeniu, szczególnie na obszarach o ograniczonym dostępie do opieki zdrowotnej.

Do przeprowadzenia terapii naukowcy wykorzystali wirusa towarzyszącego adenowirusom (AAV), nieszkodliwego wirusa, który potrafi działać jak ciężarówka dostawcza, dostarczając kod genetyczny do komórek. Wirus atakował komórki mięśniowe, które charakteryzują się wyjątkową długością życia, i dostarczał instrukcje do produkcji przeciwciał szeroko neutralizujących (bNAb), które mogą neutralizować wiele szczepów HIV.

To podejście rozwiązało długotrwały problem z przeciwciałami bNAb. Wcześniejsze badania wykazały ich skuteczność w walce z HIV, ale wymagały wielokrotnych infuzji, które są kosztowne i stanowią wyzwanie logistyczne w obszarach o ograniczonych zasobach.

„Zamiast tego zamieniamy te komórki mięśniowe – które żyją długo – w miniaturowe fabryki, które nieustannie produkują przeciwciała” – powiedział Ardeshir.

Noworodki wykazywały większą tolerancję i wysoką ekspresję przeciwciał anty-nab, co skutecznie zapobiegało zakażeniom podczas symulowanego karmienia piersią i późniejszych ekspozycji symulujących transmisję drogą płciową. U starszych niemowląt i nastolatków prawdopodobieństwo wytworzenia przeciwciał przeciwko lekowi blokującemu leczenie było większe.

Naukowcy odkryli również, że wystawienie płodu na działanie przeciwciał przed urodzeniem pomogło starszym dzieciom zaakceptować terapię genową później, unikając odrzucenia przez układ odpornościowy, które często pojawia się wraz z wiekiem.

Ardeshir stwierdziła jednak, że pojedynczy zastrzyk podany przy porodzie jest rozwiązaniem bardziej opłacalnym i wykonalnym w rzeczywistych warunkach, a jednocześnie zmniejsza obciążenie matki związane z koniecznością kolejnych wizyt u lekarza.

Pozostaje pytanie, na ile uogólnia się te wyniki na niemowlęta i dzieci, które mogą gorzej reagować na leczenie podawane za pomocą AAV. W badaniu wykorzystano również pojedynczy szczep wirusa niedoboru odporności ludzkiej, co nie odzwierciedla zróżnicowania szczepów HIV.

Jeśli terapia okaże się skuteczna, może znacząco zmniejszyć ryzyko przeniesienia wirusa HIV z matki na dziecko w obszarach wysokiego ryzyka, takich jak Afryka Subsaharyjska, gdzie odnotowuje się 90% wszystkich przypadków HIV u dzieci. Może ona również zostać dostosowana do ochrony przed innymi chorobami zakaźnymi, takimi jak malaria, która w nieproporcjonalnie dużym stopniu dotyka małe dzieci w krajach o niskich dochodach.

„Niczego takiego nie dałoby się osiągnąć nawet dziesięć lat temu” – powiedział Ardeshir. „To ogromne osiągnięcie i teraz mamy wszystkie narzędzia, by poradzić sobie z HIV”.