"Killer-T-Zellen" sind darauf ausgerichtet, Form-verlagernde HIV zu unterscheiden und zu zerstören, neue Studie

Wenn Sie ein Fan von Marvel Comics, Harry Potter oder Disney sind, sind Sie vielleicht mit den Formverschiebungsmöglichkeiten von Mystique, dem Hogwarts-Vielsafttrank oder der Raupe in Alice im Wunderland vertraut. Sind Sie sich jedoch bewusst, dass HIV auch über die Grenzen der Erkenntnis hinaus verändert werden kann? Eine von Johns Hopkins geleitete Studie zeigt eine mögliche therapeutische Strategie zur Ausrottung dieser mutierten HIV-infizierten Zellen.
Wissenschaftler haben eine Methode gefunden, das Immunsystem zu trainieren, mutiertes HIV zu erkennen, anzugreifen und zu zerstören, sobald es aus seinem latenten Zustand herausgeholt wurde.

Das schlummernde HIV aus dem Versteck zu locken und seine letzten, dem Heilmittel widerstehenden Überreste zu vernichten, ist zum heiligen Gral der HIV-Eradikation geworden, aber einige kürzliche Versuche, dies zu tun, haben sich als sinnlos erwiesen. Eine neue Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Natur enthüllt, warum die Bemühungen gescheitert sind und bietet eine Strategie, die einen Blueprint für einen therapeutischen Impfstoff bilden könnte, um das verweilende Virus aus dem Körper zu beseitigen.

HIV-Eradikationsbestrebungen wurden durch die Fähigkeit des Virus behindert, so mutiert zu werden, dass es unkenntlich wird und resistent gegen Zerstörung durch das Immunsystem ist, selbst wenn es aus dem Versteck herausgelockt wird. Das wissenschaftliche Team hinter der Studie hat einen Weg gefunden, das Immunsystem zu trainieren, mutiertes HIV zu erkennen, anzugreifen und zu unterdrücken, sobald es aus der Ruhephase herausgeholt wurde.

In einer Beschreibung ihrer "Proof of Principle" -Recherche sagt das Team, dass sie mutiertes HIV gezähmt haben, indem sie eine Klasse von Immun-Sentinel-Zellen, bekannt als Killer-T-Zellen, trainiert haben, um HIV-infizierte Zellen zu erkennen und zu eliminieren, die dem Immunsystem aus dem Weg gehen können Vernichtung.

Obwohl sie wie aus einem Science-Fiction-Film klingt, schafft es die Strategie des Teams, sich mit einem der schwierigsten Verhaltensweisen von HIV zu befassen. HIV hat die Fähigkeit, eine Klasse von Immunzellen zu hijacken, die als Gedächtnis-CD4 + T-Zellen bekannt sind. Nach der Infektion versteckt sich das Virus und wird schlummernd, unlesbar für das Immunsystem und unerreichbar durch antivirale Medikamente.

Den Schlüssel zu finden, um das Virus aus dem Dornröschenschlaf zu holen und es dauerhaft zu beenden, stand im Mittelpunkt zahlreicher Forschungsstunden. Neue Erkenntnisse aus der Studie zeigen jedoch, dass das latente Virus nicht nur unerreichbar ist; Es wird auch genetisch transformiert, um der Erkennung durch das Immunsystem zu entgehen, selbst nach Latenzumkehr.

"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass es nur die halbe Miete ist, HIV aus dem Versteck zu locken", sagt der leitende Forscher Dr. Robert Siliciano, Professor für Medizin, Molekularbiologie und Genetik an der Medizinischen Fakultät der Johns Hopkins University in Baltimore, MD.

"Wir fanden heraus, dass diese Pools schlafender Viren Mutationen tragen, die HIV für die Immunzellen unsichtbar machen, die es unschädlich machen können. Selbst wenn das Virus aus dem Versteck verschwindet, entzieht es sich weiterhin der Immunerkennung."

Eine Technik, die als Tiefensequenzierung bekannt ist, wurde verwendet, um die genetischen Merkmale von HIV auf eine einzige infizierte Zelle einzugrenzen. Wissenschaftler untersuchten Blutproben von 25 HIV-infizierten Patienten; 10 davon hatten früh mit der Therapie begonnen - innerhalb von 3 Monaten nach der Infektion. Die verbleibenden Patienten begannen mit der Behandlung nach dem 3-monatigen Stadium, wenn eine HIV-Infektion als chronisch betrachtet wird.

Uneinheitliches virales Protein, das zur Zerstörung von HIV genutzt wird

Alle Viren und Bakterien tragen Schlüsselprotein-Identifikatoren. Intakt werden diese Identifikatoren vom Immunsystem als "fremd" erkannt und lösen einen Immunangriff aus. Kurz nach der Infektion verändert HIV diese "Marker" -Regionen jedoch schnell und macht sie für das Immunsystem unkenntlich.

Die Forscher berichten, dass sie herausgefunden haben, dass Patienten, die eine antivirale Therapie innerhalb weniger Wochen oder Monate nach der Infektion begonnen haben:

1. Geboren weitgehend nicht verändertem HIV
2. Scheint, den Mutationsprozess angehalten zu haben und das Virus in seinem ursprünglichen Zustand eingefroren zu haben.

Diejenigen, die später mit der Behandlung begannen:

1. Hatten virale Reservoirs, die fast ausschließlich aus HIV bestanden, die so genannten Escape-Mutationen - die auftreten, wenn Schlüsselabschnitte des Virusproteins die Form wechseln
2. Hatte mehr als 98% des Virus in latenten Reservoirs, die weitgehend verändert wurden.

Siliciano und Kollegen berichten, dass jede HIV-infizierte Zelle einen kleinen Teil des ursprünglichen viralen Proteins intakt beibehält - ein Merkmal, das als Lösung für das Problem der "Erkennung" des Immunsystems genutzt und genutzt werden könnte.

"Wir stellten die Hypothese auf, dass, wenn diese Killer-T-Zellen irgendwie dazu gebracht würden, die winzigen Segmente des unveränderten Virus zu entdecken, sie die gesamte HIV-infizierte Zelle töten würden", sagt Kai Deng, leitender Autor der Studie und Postdoktorand bei Johns Hopkins.

Um die Hypothese in die Tat umzusetzen, isolierten die Wissenschaftler Killer-T-Zellen von Patienten und mischten sie entweder mit mutierten Formen von HIV oder mit einem Cocktail, der sowohl mutierte als auch nicht-mutierte laborgefertigte Massen von HIV-Protein enthielt.

Jede Gruppe von Killer-T-Zellen wurde mit HIV infizierten Zellen exponiert, die von Patienten erhalten wurden, die die Escape-Mutationen trugen.

Die Killer-T-Zellen, die mit dem Cocktail aus mutiertem und nicht-mutiertem HIV stimuliert wurden, zerstörten 61% der HIV-infizierten Zellen. Im Gegensatz dazu zerstörten nur mit HIV mutierte T-Zellen nur 23% der HIV-infizierten Zellen. Siliciano kommentiert:

"Es ist, als ob das Immunsystem seine Fähigkeit verloren hätte, das Virus zu entdecken und zu zerstören, aber die Killer-T-Zellen, die einen anderen, nicht mutierten Teil des HIV-Proteins erkennen, haben diesen natürlichen Killerinstinkt wiedererweckt."

Die nächste Stufe der Forschung prüfte, ob vorbehandelte Killer-T-Zellen außerhalb der Laborschale funktionieren konnten.

Humanisierte Mäuse erhielten Knochenmark von einem HIV-infizierten Patienten, was zu einem humanisierten Immunsystem führte.

Alle Mäuse entwickelten ausgewachsene HIV-Infektionen. Mäuse, denen von Patienten abgeleitete Killer-T-Zellen injiziert wurden, die nur durch mutierte virale Proteine ??stimuliert wurden, erlagen der Infektion.Auf ähnliche Weise waren Mäuse, die mit dem Gemisch aus mutiertem und nicht-mutiertem HIV geprimt waren, in der Lage, die Infektion zu kontrollieren und einen tausendfachen Abfall der Menge an zirkulierendem Virus zu erfahren, wobei einige HIV unterhalb der nachweisbaren Spiegel supprimierten.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass jede kurative Strategie zur Ausrottung der HIV-Infektion die Verwendung von Killer-T-Zellen beinhalten muss, die darauf ausgerichtet sind, nicht-mutierte Formen von HIV zu erkennen", schließt Deng.

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