Иммунология СПИДа. Перспективы создания анти-ВИЧ/СПИД-вакцины

1. Иммунология СПИДа. Перспективы создания анти-ВИЧ/СПИД-вакцины

2. СПИД сегодня В мире: Умерло > 22 млн человек; Инфицировано > 65 млн человек > 2,5 млн детей – риск ВИЧ-инфекции > 15 000 новых случаев ВИЧ-инфекции ежедневно > 12 млн детей потеряли родителей

3. 1981 г. – открыто заболевание СПИД • 1983 г. – идентифицирован возбудитель СПИД (Montagnier et al., 1983; Gallo et al., 1983)– ретровирус, названный впоследствии ВИЧ • 1987 г. – начаты первые клинические испытания кандидатной анти-ВИЧ/СПИД-вакцины (США) • 2004 г. – первые клинические испытания анти-ВИЧ/СПИД-вакцин начаты в России

4. G8 одобрила ГлобальныйПроект«Вакцины противСПИДа»на Саммитах 2004 и 2006 г.г. We believe the time is right for the major scientific and other stakeholders – both public and private sector, in developed and developing countries -- to come together in a more organized fashion... We endorse this concept and call for the establishment of a Global HIV Vaccine Enterprise (Саммит G8, Санкт-Петербург2006)

6. Ongoing Trials of Preentive AIDS Vaccines (IAVI, June 2008)

7. AIDSVACCINE BLUEPRINT 2008

8. Анти-ВИЧ/СПИД-вакцина Иммунный ответ Перекрестно-нейтрализующие антитела Широкореактивные CD4+-Т-клетки Перекрестнореактивные CD8+-ЦТЛ Мукозальный иммунитет Долговременная иммунная память Блокирование (или удаление) рецепторов СС-хемокинов Мишени иммунного ответа Белки оболочки: gp120, gp41 Структурные белки: Gag, Pol Регуляторные белки: Tat, Rev, Nef Акцессорные белки: Vpr Субтипы A, B, C, D, E, F, G, H, J, К Другие свойства Безопасность Дешевизна и простота производства Стабильность Удобство применения Сочетание различных вариантов кандидатных вакцин и различных стратегий иммунизации Белки Пептиды Вирусоподобные частицы Вирусные и бактериальные векторы ДНК-вакцины Адъюванты 1. Снижение передачи вируса 2. Контроль репликации вируса 3. Стерилизующий иммунитет

9. Эффективная вакцина должна индуцировать гуморальный и клеточный иммунный ответ ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ: мишень – вирионы ВИЧ (внеклеточная стадия жизненного цикла вируса) Нейтрализующие антитела препятствуют заражению клеток CD4+-клетка CCR5 aт CD4 ВИЧ

10. Гуморальный контроль ВИЧ-инфекции Комплемент- зависимый лизис Нейтрализация Опсонизация и фагоцитоз Антитело-зависимая клеточная цитотоксичность Fc-рецептор ненейтрализующие антитела нейтрализующие антитела Эффекторная клетка рецептор комплемента ВИЧ комплекс комплемента С1 перфорин гранзимы инфицированная клетка M.Huber, A.Trkola (2007)

11. Структура и мишени нейтрализующих антител, которые блокируют вход ВИЧ в клетку хозяина (Burton et al., 2005)

12. На белке gp120 расположены конформационные нейтрализующие эпитопы: CD4-связывающий домен gp120 (IgG1 b12, 559/64D, 15e) α12 маннозные остатки на gp120 (2G12) V2-петля gp120 (697-D) V3-петля gp120 (447/52-D, 19b, 2182)

13. На трансмембранном белке gp41 расположены секвенциальные эпитопы: (2F5) NEQELLELDKWASLWN KGWNWFDITNWGK (4E10)

14. Эффективная вакцина должна индуцировать гуморальный и клеточный ответ КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ: мишень – инфицированные клетки (клеточная стадия жизненного цикла вируса) пептид ВИЧ СD4+ ТСR МНС I СD8+ зараженная клетка CD8 Цитотоксические лимфоциты разрушаютклетки,зараженные ВИЧ вирионы ВИЧ

15. Норма Удаление CD8+-Т-клеток Вирусная нагрузка ЦТЛ Вирусная нагрузка ЦТЛ Время Время ЦТЛ контролируют репликацию вируса иммунодефицита Удаление CD8+-клеток приводит к увеличению вирусной нагрузки (на примере вируса иммунодефицита обезьян)

16. Трудности получения вакцины против ВИЧ-инфекции/СПИДа • В отличие от других инфекций (чума, оспа) в природе неизвестны случаи естественного выздоровления за счет активности иммунной системы • Способность ВИЧ встраиваться в геном человека • Отсутствие адекватной модели ВИЧ-инфекции/СПИД на животных • Вариабельность ВИЧ-1 (субтипы + рекомбинантные формы) Традиционные «пастеровские» методы получения вакцин оказались неэффективны при разработке вакцин против ВИЧ-инфекции/СПИДа

17. недостаточно данных другие рекомбинанты рекомбинант рекомбинант рекомбинант циркулирующие рекомбинантные формы другие рекомбинанты Индийский океан Тихий океан Атлантический океан РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СУБТИПОВ И РЕКОМБИНАНТНЫХ ФОРМ ВИЧ1

18. ИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ ИНАКТИВИРОВАННЫЙ ВИЧ РЕКОМБИНАНТНЫЕ БЕЛКИ ВИРУСОПОДОБНЫЕ ЧАСТИЦЫ • ИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ ПЕПТИДЫ РЕКОМБИНАНТНЫЕ ВИРУСНЫЕ ВЕКТОРЫ РЕКОМБИНАНТНЫЕ БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ВЕКТОРЫ РЕКОМБИНАНТНЫЕ ДНК • ИММУНОГЕНЫ, АКТИВИРУЮЩИЕ И КЛЕТОЧНЫЙ, И ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ АТТЕНУИРОВАННЫЙ ВИЧ КОМПЛЕКСНЫЕ ИММУНОГЕНЫ («ПРАЙМ-БУСТ»-ИММУНИЗАЦИЯ)

19. Виды анти-ВИЧ/СПИД-вакцин • Субъединичные вакцины (на основе белков и гликопротеинов ВИЧ-1) • ДНК-вакцины • Векторные вакцины с использованием вирусов, бактерий или вирусоподобных частиц • Конъюгированные полимер-субъединичные вакцины

20. AIDSVAX B/E AIDSVAX B/В Вакцины против ВИЧ-1, прошедшие III фазу клинических испытаний субъединичные вакцинына основе рекомбинантного белка оболочки ВИЧ-1 rgp120 ВИЧ1 В (МN) rgp120 ВИЧ1 В (GNE8) rgp120 ВИЧ1 В (МN) rgp120 ВИЧ1 Е (А244) состав продуцент клетки млекопитающих (СНО) число добровольцев 2 500 5 400 место проведения США, Канада, Пуэрто-Рико, Нидерланды Таиланд разработчик,производитель и организатор испытаний - фирма VaxGen По результатам испытаний обе вакцины признаны неэффективными

21. MRKAd5 (разработчик Merck) - Вакцина на основе смеси рекомбинантных аденовирусов серотипа 5; - Содержит антигены gag, pol, nef; - Добровольцы – 3000 человекс различными титрами антител к аденовирусу, представителей из различных регионов и рас; - Фаза клинических испытаний IIb; Результат: Клинические испытания были остановлены из-за большего количества случаев заражения ВИЧ среди вакцинированных, по сравнению с контрольной группой добровольцев, получивших плацебо; Не было отмечено разницы в вирусной нагрузке у заразившихся ВИЧ добровольцев, получавших вакцину и плацебо; IAVI, 2007

22. AIDS Vaccine Blueprint 2008

23. ВИЧРЕПОЛ – первая в России кандидатная вакцина против ВИЧ-инфекции/СПИД, которая успешно прошла доклинические испытания и была включена в клинические испытания. Основная задача I фазы клинических испытаний – оценка безопасности и переносимости вакцины ВИЧРЕПОЛ, а также начальное исследование ее иммуногенности (к участию в испытаниях привлекаются ВИЧ-неинфицированные здоровые добровольцы). Важная задача испытаний вакцины ВИЧРЕПОЛ – создание в Российской Федерации необходимой инфраструктуры для проведения лабораторных и клинических испытаний анти-ВИЧ/СПИД-вакцин в соответствии с международными стандартами.

24. Получение разрешения на проведение клинических испытаний • Доклинические испытания • ГИСК • Комитет по МИБП • Страхование исследования • Федеральный комитет по этике • Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения

25. Клинические испытания вакцины ВИЧРЕПОЛ:БЕЗОПАСНОСТЬ • Закончены испытания всех пяти доз вакцины • Препарат хорошо переносим, апирогенен, не отмечено местных воспалительных реакций • В результате вакцинации не было обнаружено неблагоприятных побочных эффектов и нежелательных изменений в клинических и биохимических показателях

26. Клинические испытания вакцины ВИЧРЕПОЛ: ИММУНОГЕННОСТЬ • Вакцина индуцирует у добровольцев образование антителк ВИЧ-специфическим антигенам • Иммунный ответ возрастает с повышением дозы • Максимальный иммунный ответ достигается после • 4-й иммунизации • Вакцина индуцирует лимфопролиферативный ответ

27. Иммунизация против ВИЧ-инфекции/СПИДа • Профилактическая • Терапевтическая

28. Основные стратегии профилактической мукозальной иммунизации • иммунизация ДНК-вакцинами; • экспрессия генов ВИЧ в вирусных векторах; • использование пептидных вакцин; • использование вакцин на основе вирусоподобных частиц; • разработка мукозальных адъювантов; • сочетание примирования ДНК-вакциной и бустерной иммунизации вирусным или бактериальным вектором, экспрессирующим гены ВИЧ.

29. Пути иммунизации, индуцирующие мукозальный иммунитет • Пероральная иммунизация • Итраназальная иммунизация • Интраректальная иммунизация • Интравагинальная иммунизация • Интрауретральная иммунизация • Иммунизация через целевые лимфоузлы – подвздошные или паховые Интраректальная или интравагинальная иммунизация могут быть усилены пероральной или интраназальной иммунизацией. Также для усиления иммунного ответа может применяться внутримышечная иммунизация

31. Кандидатные терапевтические анти-ВИЧ-вакцины и иммунологические параметры, оцененные в клинических испытаниях с участием ВИЧ-инфицированных добровольцев

32. Направления дальнейших исследований • Фундаментальные молекулярно-биологические, вирусологические, иммунологические исследования, направленные на разработку принципиально новых стратегий создания анти-ВИЧ/СПИД-вакцин • Создание новых иммуногенов, адъювантов, совершенствование протоколов иммунизации • Совершенствование экспериментальных моделей на животных • Исследование генетических основ устойчивости/чувствительности к ВИЧ-инфекции/СПИДу • Исследование мукозальной иммунизации и разработка соответствующих кандидатных вакцин и протоколов иммунизации • Развитие клинических исследований

33. ГНЦ «Институт иммунологии ФМБА России» Сидорович И.Г. Гудима Г.О. Николаева И.А. Коробова С.А. Горностаева Ю.А. Игнатьева Г.А. Латышева Т.В. Трубченинова Л.П. Пинегин Б.В. Черноусов А.Д. Алексеев Л.П. Ильина Н.И. Хаитов Р.М. ГНЦ ССП им. В.П.Сербского Клименко Т.В. Гамаюнова Н.В. Дмитриева Т.Б. НИИ вирусологии им. Д.И.Ивановского РАМН Карамов Э.В. Павлова Т.В. Корнилаева Г.В. НПФ «ДНК-технология» Петрова Т.А. Трофимов Д.Ю. Болдырева М.Н.