Naukowcy z Emory jako pierwsi wykazali bezprecedensową kontrolę replikacji i rozpadu SIV w rezerwuarach wirusowych, łącząc rygorystyczny model zakażenia z przerwaniem terapii antyretrowirusowej (ART). Sukces tego podejścia opartego na odporności wynika z identyfikacji przez zespół badawczy mechanizmów działania PD1 i IL-10, cząsteczek, o których wiadomo, że regulują trwałość HIV i dysfunkcję odpornościową.
Wyniki badań opublikowano dzisiaj w czasopiśmie Nature Immunology.
„To ogromny postęp w walce o wyleczenie HIV, co poprawi życie 39 milionów ludzi żyjących z tą chorobą” — mówi Rafick Sekaly, doktor, główny badacz grantu R37, który sfinansował to badanie i współdyrektor Martin Delaney Collaboratory for HIV Cure Research, „Reversing Immune Dysfunction for HIV-1 Eradication” (RID HIV Collaboratory). „Nasza praca nad PD1 i IL-10, rozpoczęta ponad 15 lat temu, doprowadziła nas do opracowania tej interwencji in vivo u naczelnych innych niż człowiek (NHP). Lepsze zrozumienie PD1 i IL-10 ułatwi naszemu zespołowi opracowanie ulepszonych podejść do przywracania niedoboru odporności, wzmocnienia interwencji immunologicznych w celu poprawy kontroli przewlekłych infekcji, a nawet da nadzieję na lepsze leczenie niektórych nowotworów” — kontynuuje. Sekaly jest również profesorem i wiceprzewodniczącym medycyny translacyjnej w Katedrze Patologii w Emory School of Medicine, wybitnym naukowcem Georgia Research Alliance i członkiem programu badawczego w zakresie immunologii nowotworów w Winship Cancer Institute.
Kluczowe dla lepszego zrozumienia PD1 i IL-10 było badanie NHP, które obejmowało 28 leczonych ART, zakażonych SIV makaków rezus, model zwierzęcy wysoce scharakteryzowany pod kątem zakażenia SIV. Mirko Paiardini, PhD, i Zachary Strongin kierowali badaniami mającymi na celu opracowanie rygorystycznego modelu zakażenia HIV/SIV, leczenia ART i interwencji opartej na układzie odpornościowym anty-IL-10, kombinacji anty-IL-10 i anty-PD-1 lub placebo. Po 14 miesiącach ART naukowcy rozpoczęli leczenie zwierząt immunoterapią. Dwanaście tygodni później naukowcy kontynuowali immunoterapię, ale przerwali ART. Dziewięć z dziesięciu małp, które otrzymały leczenie skojarzone, wykazało trwałą kontrolę nawrotu wirusa, która trwała sześć miesięcy.
Paiardini jest również współliderem i głównym badaczem kontaktowym Martin Delaney Collaboratory, „Enterprise for Research & Advocacy to Stop & Eradicate HIV” (ERASE HIV Collaboratory), który jest jedynym, którym kierują badacze z National Primate Research Center (NPRC). Ponadto Paiardini jest szefem działu Mikrobiologii i Immunologii w Emory NPRC, profesorem patologii i medycyny laboratoryjnej w Emory School of Medicine oraz współdyrektorem Next Generation Therapeutics Scientific Working Group w Emory Center for AIDS Research.
Strongin jest starszym naukowcem, Discovery Immunology w Merck i byłym studentem w laboratorium Paiardini. Merck, partner branżowy RID HIV i ERASE HIV Collaboratories, opracował odczynniki specjalnie zaprojektowane do ukierunkowania cząsteczek PD1 i IL10 w modelach naczelnych innych niż człowiek.
Bonnie Howell, dr, wiceprezes i globalny szef ilościowych nauk biologicznych i farmakologii nieklinicznej w Merck & Co., Inc. mówi: „Merck nadal angażuje się we wspieranie badań nad HIV i przekładanie koncepcji na produkty ratujące życie, w tym te, które mają potencjał zapobiegania, leczenia i wyleczenia HIV”.
Sekaly uważa, że współpraca badawcza między środowiskiem akademickim a przemysłem oraz wiedza każdego członka zespołu stanowią kamienie węgielne tego badania: „Współpraca naukowa między współpracownikami z RID HIV, ERASE HIV i Merck, która doprowadziła do niezrównanych wyników tego badania, jest przykładem celu Martin Delaney Collaboratories — przyspieszenia badań nad leczeniem HIV poprzez łączenie naukowców w celu dzielenia się zasobami, danymi i metodologiami”.
Pierwsza autorka Susan Ribeiro, PhD, i jej zespół bioinformatyczny, w tym Khader Ghneim, MS, i Felipe ten Caten, PhD, wykorzystali swoją wiedzę metodologiczną do opracowania unikalnej platformy biologii systemów, która umożliwiła zespołowi badawczemu eksplorację wszystkich aspektów i komórek odpowiedzi immunologicznej. To kompleksowe podejście ułatwiło zespołowi identyfikację nowych mechanizmów opartych na odporności, które leżą u podstaw bezprecedensowego poziomu kontroli wirusowej odkrytego przez badaczy. Ribeiro jest adiunktem w Pathology Advanced Translational Research Unit (PATRU) w Emory School of Medicine Department of Pathology & Laboratory Medicine, Ghneim jest dyrektorem projektów w PATRU, a ten Caten jest bioinformatykiem w PATRU.
Według Sekaly i Paiardini większość badań, które testowały podejścia oparte na odporności w kierunku wyleczenia HIV, były opisowe, bez podawania mechanizmów, które mogłyby wyjaśnić sukces lub porażkę interwencji. Dzięki głębokiej wiedzy zespołu naukowcy byli w stanie podejść do tego badania inaczej, poświęcając czas na identyfikację mechanizmów działania molekularnego, które będą podstawowymi informacjami, które zespół może zastosować w większej liczbie badań nad wyleczeniem i interwencjach immunologicznych.
Zespół badawczy już planuje przyszłe badania, w tym dalsze zrozumienie kilku ścieżek, które badacze zidentyfikowali w tym badaniu. Obejmują one wrodzone ścieżki odpornościowe, metaboliczne i epigenetyczne oraz ich kombinacje, które są związane z kontrolowaniem wirusa po zakończeniu leczenia. Zespół zamierza opracować i przetestować interwencje w celu wywołania odpowiedzi immunologicznej zdolnej do przechwycenia wirusa odbijającego się i zapewnienia długoterminowej kontroli nad HIV i SIV po zaprzestaniu leczenia ART.