Эпитоп ВИЧ, лишенный ключевого гликана, может стать основой для вакцины

Создание вакцины против ВИЧ-1 остается одной из важнейших задач. Многообещающий подход для выработки широконейтрализующих антител (ШНАт) против ВИЧ — это последовательная иммунизация, однако имеющиеся протоколы недостаточно эффективны. Один из ключевых эпитопов ВИЧ — участок петли V3 гликопротеина вирусной оболочки Env (gp120), однако распознавание антителами его консервативного участка зависит от гликозилирования. В Nature Immunology опубликованы две статьи о том, что это не всегда так. В них описан новый подтип ШНАт, которые связывают данный эпитоп независимо от особенностей структуры гликана.

На связывание уже известных антител с консервативным эпитопом V3 влияет структура гликана в положении Asn332. Международная группа под руководством немецких ученых выявила и охарактеризовала человеческое антитело, связывание которого с V3 не зависит от гликозилирования Asn332. Они показали, что это антитело обладает мощной нейтрализующей способностью in vitro и in vivo, и классифицировали его как новый тип ШНАт. Антитела с Asn332-зависимым распознаванием отнесли к типу I, а с Asn332-независимым — к типу II. 

Опираясь на эти данные, другая группа исследователей сконструировала иммуноген, который индуцирует выработку ШНАт типа II. Ученые предположили, что не зависящее от Asn332 распознавание эпитопа упростит протокол иммунизации и повысит ее эффективность. 

Иммуноген, который назвали WIN332 (вероятно, от Wistar Institute, хотя сами авторы это никак не комментируют — прим. PCR.NEWS), представляет собой модифицированный гликопротеин Env. В нем отсутствует Asn332 и еще несколько консервативных остатков, подвергающихся гликозилированию.  

Получив очищенный WIN332 в виде растворимого тримера, исследователи подробно охарактеризовали динамику его связывания с предшественниками антител I и II типов. Затем они перешли к экспериментам in vivo. 

Однократная иммунизация макаков-резусов стимулировала выработку антител, нацеленных на эпитоп V3, хотя нейтрализующая активность была сравнительно невысокой. Через семь недель после иммунизации ученые выделили из сыворотки макаков иммуноглобулины и оценили их связывание с иммуногенами разной степени нативности (также в виде растворимых тримеров). Наиболее активное связывание наблюдалось с WIN332 и описанным ранее иммуногеном RC1, на основе которого и был получен WIN332. Связывание более нативных вариантов (в порядке числа вмешательств — 11MutB, 10Mut, 7Mut и 5Mut) постепенно ослабевало. Низкая, но стабильная нейтрализующая активность наблюдалась также в отношении полностью гликозилированного аутологичного BG505. Если же гликозилирование V3 в этом иммуногене было нарушено, то связывания не происходило. 

Чтобы подробнее охарактеризовать V3-специфичные антитела, исследователи получили B-клетки иммунизированных макаков и клонировали их гены иммуноглобулинов. Они описали последовательность клонов и отобрали панель из 43 антител на иммуноферментный анализ, а затем проанализировали структуру двух наиболее перспективных и схожих с человеческими антителами клонов с помощью криоэлектронной микроскопии. 

Наконец, авторы предложили способ усилить нейтрализующий иммунный ответ, вызванный WIN332. Они вводили макакам WIN332, а затем иммунизировали их возрастающими дозами модифицированной версии 7Mut (в частности, аспарагин в 332 положении заменили на тирозин, объемная боковая цепь которого имитировала наличие гликана). Такой режим иммунизации действительно усиливал широкое нейтрализующее действие против семи протестированных псевдовирусных вариантов, хотя активность по-прежнему не превышала 50%. 

Авторы работы подчеркивают, что антитела к V3 представляют собой один из наиболее распространенных вариантов нейтрализующих антител у людей, живущих с ВИЧ. Поэтому создание нового иммуногена, позволяющего стимулировать выработку особого типа ШНАт к этому эпитопу, — это важный шаг к разработке вакцины против ВИЧ-1. 

мРНК-вакцины против ВИЧ показали иммуногенность и безопасность в исследованиях на людях