โดย โรนัลด์ซี, มหาวิทยาลัยไมอามี

ไข้ทรพิษถูกกำจัดให้หมดไป จากทั่วโลกหลังจากการรณรงค์ฉีดวัคซีนทั่วโลกที่มีประสิทธิภาพสูง โรคโปลิโออักเสบอัมพาต ไม่เป็นปัญหาอีกต่อไปในสหรัฐอเมริกาเนื่องจากการพัฒนาและการใช้วัคซีนที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันโรคโปลิโอไวรัส ในปัจจุบันผู้คนนับล้านได้รับการช่วยชีวิตเนื่องจากการฉีดวัคซีนป้องกันโควิด -19 อย่างรวดเร็ว ถึงกระนั้นก็เป็นเวลา 37 ปีแล้วที่เชื้อเอชไอวีถูกค้นพบว่าเป็นสาเหตุของโรคเอดส์และยังไม่มีวัคซีน ในที่นี้ฉันจะอธิบายถึงความยากลำบากในการพัฒนาวัคซีนป้องกันเอชไอวี / เอดส์ที่มีประสิทธิภาพ

ฉันคือ ศาสตราจารย์ด้านพยาธิวิทยา ที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยไมอามีมิลเลอร์ ห้องปฏิบัติการของฉันให้เครดิตกับการค้นพบไวรัสลิงที่เรียกว่า SIV หรือไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องแบบจำลอง. SIV เป็นลิงที่ใกล้ชิดกับไวรัสที่ทำให้เกิดโรคเอดส์ในมนุษย์ – เอชไอวีหรือไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ งานวิจัยของฉันมีส่วนสำคัญในการทำความเข้าใจกลไกที่เอชไอวีทำให้เกิดโรคและความพยายามในการพัฒนาวัคซีน

Anthony Fauci กล่าวถึงความยากลำบากในการหาวัคซีนสำหรับเอชไอวี / เอดส์ในปี 2560

ความพยายามในการพัฒนาวัคซีนเอชไอวีเกิดขึ้นในระยะสั้น

วัคซีนเป็นอาวุธที่มีศักยภาพมากที่สุดในสังคมในการต่อต้านโรคไวรัสที่มีความสำคัญทางการแพทย์ เมื่อโรคเอดส์ระบาดครั้งใหม่ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และปีพ. ศ ไวรัสที่ทำให้เกิดการค้นพบ ในปีพ. ศ. 2526-2547 เป็นเรื่องธรรมดาที่จะคิดว่าชุมชนวิจัยจะสามารถพัฒนาวัคซีนสำหรับวัคซีนนี้ได้

ในงานแถลงข่าวที่มีชื่อเสียงในขณะนี้ในปี 1984 ประกาศว่าเอชไอวีเป็นสาเหตุของโรคเอดส์จากนั้นมาร์กาเร็ตเฮ็คเลอร์รัฐมนตรีกระทรวงสาธารณสุขและบริการมนุษย์ของสหรัฐอเมริกา คาดการณ์ว่าจะมีวัคซีนให้ในสองปี. ตอนนี้เป็นเวลา 37 ปีต่อมาและไม่มีวัคซีน ความรวดเร็วของการพัฒนาและการกระจายวัคซีน COVID-19 ทำให้การขาดวัคซีนเอชไอวีในทางตรงกันข้ามโดยสิ้นเชิง ปัญหาไม่ใช่ความล้มเหลวของรัฐบาล ปัญหาไม่ได้ขาดการใช้จ่าย ความยากอยู่ที่ไวรัสเอชไอวีเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งนี้รวมถึงความหลากหลายของสายพันธุ์เอชไอวีที่น่าทึ่งและกลยุทธ์การหลีกเลี่ยงภูมิคุ้มกันของไวรัส

จนถึงขณะนี้มี ประสิทธิภาพของวัคซีนระยะที่ 3 ขนาดใหญ่ 5 ชนิด การทดลองกับเอชไอวีแต่ละครั้งมีมูลค่ากว่า 100 ล้านเหรียญสหรัฐ สามคนแรกล้มเหลวอย่างน่าเชื่อ; ไม่มีการป้องกันการติดเชื้อเอชไอวีไม่มีการลดปริมาณไวรัสในผู้ที่ติดเชื้อ ในความเป็นจริงในสามของการทดลองเหล่านี้การทดลองขั้นตอนมี ความถี่ของการติดเชื้อที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ในผู้ที่ได้รับการฉีดวัคซีน

การพิจารณาคดีครั้งที่สี่การโต้เถียง การทดลอง RV144 ของไทยในขั้นต้นรายงานระดับความสำเร็จเล็กน้อยของการป้องกันการติดเชื้อเอชไอวีในผู้ที่ได้รับวัคซีน อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์ทางสถิติในภายหลังรายงานว่ามีโอกาสน้อยกว่า 78% ที่การป้องกันจากการได้มานั้นเป็นเรื่องจริง

การทดลองวัคซีนครั้งที่ 5 การทดลอง HVTN 702 ได้รับคำสั่งให้ยืนยันและขยายผลการทดลอง RV144 การทดลองใช้ HVTN702 หยุดลง เร็วเพราะความไร้ประโยชน์ ไม่มีการป้องกันการได้มา ไม่มีการลดปริมาณไวรัส อุ๊ย.

ความซับซ้อนของเอชไอวี

อะไรคือปัญหา? คุณสมบัติทางชีวภาพที่เอชไอวีมีการพัฒนาทำให้การพัฒนาวัคซีนประสบความสำเร็จเป็นเรื่องยากมาก คุณสมบัติเหล่านั้นคืออะไร?

ประการแรกและสำคัญที่สุดคือการจำลองแบบของไวรัสอย่างต่อเนื่อง เมื่อเชื้อเอชไอวีเข้ามาขวางประตูมันก็คือ“ gotcha” วัคซีนหลายชนิดไม่ได้ป้องกันการได้รับเชื้อ แต่สามารถ จำกัด การแพร่พันธุ์ของไวรัสและความเจ็บป่วยใด ๆ ที่อาจส่งผลให้เกิดวัคซีนได้อย่างรุนแรง มีประสิทธิภาพในการต่อต้านเชื้อเอชไอวีก็จะต้องมีการป้องกันการฆ่าเชื้ออย่างสมบูรณ์และไม่เพียง จำกัด การจำลองแบบของไวรัสเท่านั้น

เอชไอวีได้พัฒนาความสามารถในการสร้างและทนต่อการกลายพันธุ์จำนวนมากในข้อมูลทางพันธุกรรม ผลที่ตามมาคือการเปลี่ยนแปลงจำนวนมหาศาลระหว่างสายพันธุ์ของไวรัสไม่เพียง แต่จากบุคคลหนึ่งไปสู่อีกสายพันธุ์หนึ่ง แต่ยังเกิดขึ้นภายในบุคคลเดียว ลองใช้ไข้หวัดใหญ่ในการเปรียบเทียบ ทุกคนทราบดีว่าผู้คนต้องได้รับการฉีดวัคซีนป้องกันไวรัสไข้หวัดใหญ่ในแต่ละฤดูกาลเนื่องจากความแปรปรวนตามฤดูกาลของสายพันธุ์ไข้หวัดใหญ่ที่กำลังแพร่ระบาด ความแปรปรวนของเอชไอวีในผู้ติดเชื้อรายเดียว เกินความแปรปรวนของลำดับทั่วโลกในไวรัสไข้หวัดใหญ่ ตลอดทั้งฤดูกาล

เราจะใส่วัคซีนอะไรเพื่อให้ครอบคลุมความแปรปรวนของความเครียดนี้?

เอชไอวียังได้พัฒนาความสามารถที่เหลือเชื่อในการป้องกันตัวเองจากการรับรู้โดยแอนติบอดี ไวรัสซอง เช่น coronaviruses และไวรัสเริมเข้ารหัสโครงสร้างบนพื้นผิวที่ไวรัสแต่ละตัวใช้เพื่อเข้าสู่เซลล์ โครงสร้างนี้เรียกว่า“ไกลโคโปรตีน, “หมายความว่าประกอบด้วยทั้งน้ำตาลและโปรตีน แต่ ไกลโคโปรตีนซองเอชไอวี สุดขีด เป็นโปรตีนที่มีน้ำตาลสูงที่สุดในบรรดาไวรัสทั้งหมด 22 ตระกูล น้ำหนักมากกว่าครึ่งคือน้ำตาล และไวรัสได้หาวิธีซึ่งหมายความว่าไวรัสได้วิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อใช้น้ำตาลเหล่านี้เป็นเกราะป้องกันตัวเองจากการรับรู้โดยแอนติบอดีที่โฮสต์ที่ติดเชื้อพยายามสร้างขึ้น เซลล์โฮสต์จะเพิ่มน้ำตาลเหล่านี้แล้วมองว่าเป็นตัวเอง

คุณสมบัติเหล่านี้มีผลสำคัญที่เกี่ยวข้องกับความพยายามในการพัฒนาวัคซีน แอนติบอดีที่ผู้ติดเชื้อเอชไอวีสร้างขึ้นโดยทั่วไปจะมีฤทธิ์ทำให้เป็นกลางต่อไวรัสที่อ่อนแอมากเท่านั้น นอกจากนี้แอนติบอดีเหล่านี้มีความจำเพาะต่อความเครียดมาก พวกมันจะต่อต้านความเครียดที่บุคคลนั้นติดเชื้อ แต่ไม่ใช่สายพันธุ์อื่น ๆ อีกหลายพันสายพันธุ์ที่หมุนเวียนอยู่ในประชากร นักวิจัยรู้วิธีที่จะกระตุ้นแอนติบอดีที่จะต่อต้านสายพันธุ์หนึ่ง แต่ไม่ใช่แอนติบอดีที่มีความสามารถในการป้องกันสายพันธุ์นับพันที่หมุนเวียนอยู่ในประชากร นั่นเป็นปัญหาสำคัญสำหรับความพยายามในการพัฒนาวัคซีน

เอชไอวีมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องภายในผู้ติดเชื้อรายเดียวเพื่อให้นำหน้าการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันไปหนึ่งก้าว โฮสต์กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยเฉพาะที่โจมตีไวรัส สิ่งนี้ทำให้เกิดแรงกดดันต่อไวรัสและผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติไวรัสที่กลายพันธุ์จะปรากฏขึ้นซึ่งระบบภูมิคุ้มกันของแต่ละคนไม่รู้จักอีกต่อไป ผลที่ได้คือการจำลองแบบของไวรัสอย่างต่อเนื่อง

[Understand new developments in science, health and technology, each week. Subscribe to The Conversation’s science newsletter.]

ดังนั้นนักวิจัยควรยอมแพ้หรือไม่? ไม่เราไม่ควร แนวทางหนึ่งที่นักวิจัยกำลังทดลองใช้แบบจำลองสัตว์ในห้องทดลองสองแห่งคือการใช้ ไวรัสเริมเป็นพาหะ เพื่อส่งโปรตีนไวรัสเอดส์ ครอบครัวของไวรัสเริมอยู่ในประเภท “ถาวร” เมื่อติดเชื้อไวรัสเริมแล้วคุณจะติดเชื้อไปตลอดชีวิตและการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันยังคงมีอยู่ไม่เพียง แต่เป็นความทรงจำ แต่ยังคงมีอยู่อย่างต่อเนื่องอย่างไรก็ตามความสำเร็จของแนวทางนี้จะยังคงขึ้นอยู่ เกี่ยวกับการหาวิธีกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในวงกว้างซึ่งจะช่วยให้สามารถครอบคลุมกับความซับซ้อนมากมายของลำดับเอชไอวีที่หมุนเวียนอยู่ในประชากรได้

อีกแนวทางหนึ่งคือการป้องกันภูมิคุ้มกันจากมุมที่แตกต่างออกไป แม้ว่าผู้ติดเชื้อเอชไอวีส่วนใหญ่จะสร้างแอนติบอดีที่มีฤทธิ์ทำให้เป็นกลางโดยเฉพาะที่อ่อนแอ แต่ก็มีบางคนที่หายาก แอนติบอดีที่มีฤทธิ์ทำให้เป็นกลางที่มีศักยภาพ กับเชื้อเอชไอวีที่แยกได้ในวงกว้าง แอนติบอดีเหล่านี้หายากและผิดปกติอย่างมาก แต่นักวิทยาศาสตร์ของเรามีไว้ในครอบครอง

นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์เพิ่งค้นพบวิธีที่จะบรรลุระดับการป้องกันของแอนติบอดีเหล่านี้ตลอดชีวิตจากการบริหารเพียงครั้งเดียว เพื่อชีวิต! การส่งนี้ขึ้นอยู่กับเวกเตอร์ไวรัสซึ่งเรียกว่าเวกเตอร์ ไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโน. เมื่อพาเวกเตอร์ไปยังกล้ามเนื้อเซลล์กล้ามเนื้อจะกลายเป็นโรงงานที่ผลิตแอนติบอดีที่มีศักยภาพในวงกว้าง นักวิจัยเพิ่งจัดทำเอกสาร การผลิตอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหกปีครึ่งในลิง.

เรากำลังดำเนินการ เราต้องไม่ยอมแพ้บทสนทนา

โรนัลด์ซี, ศาสตราจารย์พยาธิวิทยา, รองประธานฝ่ายวิจัย, มหาวิทยาลัยไมอามี

บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจาก บทสนทนา ภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

You might also enjoy: