Verso un vaccino contro l'AIDS: Anticorpo insolito che gli obiettivi di HIV Descritto dagli scienziati TSRI

Marzo 25, 2016 Admin Salute 0 7
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Un gruppo di scienziati dello Scripps Research Institute (TSRI) e diverse altre istituzioni ha risolto la struttura di un anticorpo che neutralizza efficacemente il virus dell'immunodeficienza umana (HIV), il virus che provoca la sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS).

L'anticorpo si lega agli zuccheri sulla superficie del virus HIV e neutralizza efficacemente il virus a causa della sua struttura unica, descritto nell'ultimo numero della rivista Science.

"Quello che abbiamo trovato era un insolito configurazione degli anticorpi in cui i suoi due domini Fab - le unità di riconoscimento dell'antigene - sono 'interdigitate' con l'altro", spiega il professor Ian Wilson TSRI, D. Phil, uno dei due professori TSRI. che ha guidato la ricerca. "Niente di simile è mai stato visto prima."




Questa nuova struttura è un passo importante verso l'obiettivo di progettare un vaccino efficace contro l'HIV, e dà ai ricercatori un nuovo modo di progettare gli anticorpi in generale.

"Ci può consentire di produrre anticorpi che riconoscono intere nuove serie di molecole", dice il professor Dennis TSRI Burton, Ph.D., l'altro professore TSRI che ha guidato la ricerca.

Il problema dell'HIV e anticorpi

HIV causi l'AIDS legandosi a, entrando e in ultima analisi, uccidere le cellule T helper, cellule immunitarie che sono necessarie per combattere le infezioni da batteri comuni e altri agenti patogeni. Come HIV esaurisce il corpo delle cellule T helper, agenti patogeni comuni possono diventare potenzialmente letale.

Le ultime statistiche sono triste. L'Organizzazione Mondiale della Sanità stima che circa 40 milioni di persone vivono con l'HIV in tutto il mondo. Nel corso del solo 2001, più di quattro milioni di uomini, donne e bambini ceduto alla malattia, e per la fine dello stesso anno, la malattia aveva fatto orfani di 14 milioni di bambini. Negli Stati Uniti, circa 40.000 persone sono affette da HIV ogni anno.

Una delle sfide mediche più interessanti oggi è quello di sviluppare un vaccino in grado di fornire una completa protezione profilattica a qualcuno che viene poi esposto a questo virus. Una parte importante di tale vaccino sarà un componente che suscita o induce anticorpi neutralizzanti efficaci contro HIV nel sangue del soggetto vaccinato.

Chiamato anche immunoglobuline, anticorpi sono la base per molti vaccini esistenti, compresi quelli contro il morbillo, la poliomielite, l'epatite B, l'epatite A. e anticorpi anti-HIV sono prodotte dalle cellule del corpo B dopo l'HIV entra nel flusso sanguigno. Durante una risposta immunitaria tale, gli anticorpi circolano attraverso il sangue. Gli anticorpi si legano a buoni e "neutralizzare" il virus, rendendolo incapace di invadere le cellule. Perché anticorpi neutralizzanti attaccano il virus prima che entra nelle cellule, che potrebbero in teoria essere usati per prevenire l'infezione da HIV se fossero presenti prima dell'esposizione virus. Un vaccino avrebbe cercato di suscitare questi anticorpi neutralizzanti.

Questo è più facile a dirsi che a farsi. Il corpo fa molti anticorpi contro l'HIV, ma sono quasi sempre in grado di neutralizzare il virus. Gran parte della superficie virale è rivestito con carboidrati (zuccheri), che sono difficili per il sistema immunitario ad attaccare perché questi zuccheri sono fatti da cellule umane e fissate da proteine ​​umane. In altre parole, sono "sé" e non dovrebbero essere riconosciuti da anticorpi.

Tuttavia, in rari casi alcune persone hanno prodotto anticorpi che neutralizzano ampiamente HIV. Uno di questi anticorpi, chiamati 2G12, è stato isolato da un individuo sieropositivo circa un decennio fa da Hermann Katinger, un medico presso l'Istituto di Microbiologia Applicata dell'Università di Agraria di Vienna, in Austria e uno sulla carta gli autori. Questo anticorpo non è come gli anticorpi normali.

"The Fab [riconoscimento dell'antigene] braccia sono interdipendenti", dice Burton. "Questo è un accordo unico, ed è un bene per il riconoscimento di un cluster di forme come zuccheri su un virus."

L'anticorpo 2G12 costituisce un'interfaccia inusuale "dimero" dove due anticorpi creare un'interfaccia vincolante polivalente insolito con siti multipli di legame che riconosce una disposizione insolita di 2-3 "oligomannose" zuccheri sulla superficie delle punte proteina chiamata gp120 che decorano il cappotto di HIV . In questo modo l'anticorpo di indirizzare correttamente virioni HIV come agenti patogeni stranieri. Gli zuccheri sono umani, ma la loro disposizione è straniera ed è questa disposizione che gli anticorpi riconoscono.

Questi risultati sono un passo nella direzione della progettazione di un vaccino efficace AIDS perché rivela ciò che questi anticorpi neutralizzanti dovrebbe essere simile. Il passo successivo è quello di utilizzare la struttura dell'anticorpo come modello per progettare un "antigene" capace di stimolare il sistema immunitario umano per rendere 2G12 o anticorpi neutralizzanti sostanzialmente simili contro HIV.

I risultati sono anche importanti perché la struttura dell'anticorpo è qualcosa che non è mai stato visto prima. "Possiamo ora," chiede Wilson, "utilizzare questo [sapere] per ingegnere anticorpi con maggiore affinità contro altri antigeni o gruppi di antigeni?"

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Lo studio TSRI esperti combinato di diverse istituzioni, tra cui oltre TSRI Pauline M. Rudd, Ph.D., e Raymond A. Dwek, D. Phil., D.Sc., FRS, dell'Istituto Glycobiology all'Università di Oxford nel Regno Regno. Anche coinvolti nello studio sono stati i ricercatori del Dipartimento di Scienze Biologiche e Biologia Strutturale presso la Florida State University di Tallahassee.

L'articolo di ricerca, "Antibody Domain Exchange è una soluzione immunologica di carboidrati Cluster Recognition" è scritto da Daniel A. Calarese, Christopher N. Scanlan, Michael B. Zwick, Songpon Deechongkit, Yusuke Mimura, Renate Kunert, Ping Zhu, Mark R. Wormald, Robyn L. Stanfield, Kenneth H. Roux, Jeffery W. Kelly, Pauline M. Rudd, Raymond A. Dwek, Hermann Katinger, Dennis R. Burton, e Ian A. Wilson e appare nel 27 giugno 2003 numero di la rivista Science.

La ricerca è stata sostenuta dall'Istituto Skaggs per la ricerca, che finanzia l'Istituto Skaggs di Biologia Chimica presso TSRI. TSRI è una delle più grandi aziende del mondo, privati, senza scopo di lucro di ricerca biomedica ed è riconosciuto a livello internazionale per le sue ricerche in immunologia, biologia molecolare e cellulare, la chimica, le neuroscienze, malattie autoimmuni, malattie cardiovascolari e lo sviluppo di vaccini sintetici. Si è dedicato alla creazione di conoscenze di base nelle scienze biologiche per applicazioni mediche e il miglioramento della salute umana, per la ricerca di progressi scientifici fondamentali attraverso programmi interdisciplinari e collaborazioni, e per l'istruzione e la formazione dei ricercatori di tutto il mondo si prepara a incontrare le sfide scientifiche del futuro.

Sovvenzioni dal National Institute of Allergy e Malattie infettive (NIAID) e l'Istituto Nazionale di scienze mediche generali (NIGMS) anche sostenuto questa ricerca. NIGMS fa parte del National Institutes of Health (NIH), del Dipartimento di Salute e Servizi Umani e sostiene la ricerca biomedica di base, che pone le basi per progressi nella diagnosi della malattia, il trattamento e la prevenzione. NIGMS allena anche gli scienziati di domani e fa sforzi particolari per aumentare il numero di ricercatori di minoranza. Un componente del NIH, NIAID conduce e sostiene la ricerca che si sforza di capire, il trattamento, e, infine, evitare che la miriade infettive, immunologiche, e le malattie allergiche che minacciano centinaia di milioni di persone in tutto il mondo. La missione di NIAID è guidato da un forte impegno per la ricerca di base e la comprensione che i campi di immunologia, microbiologia e malattie infettive sono correlati e complementari.

La ricerca è ulteriormente supportata dal Vaccine Initiative International AIDS (IAVI). Burton e Wilson fanno parte del multi-milioni di dollari neutralizzante Consorzio Antibody lanciato lo scorso anno da IAVI, un'organizzazione no-profit globale che lavora per accelerare il progresso scientifico verso lo sviluppo di vaccini sicuri ed efficaci per prevenire l'HIV/AIDS, che sarà accessibile in tutto il mondo. Il lavoro di IAVI si concentra su quattro aree: sostegno mobilitazione attraverso il patrocinio e l'istruzione, accelerare il progresso scientifico, incoraggiando la partecipazione industriale in sviluppo vaccino contro l'AIDS, e garantendo un accesso globale. Burton è il direttore del Consorzio di anticorpi neutralizzanti.

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