Hiv 'fingerabdruck' tool könnte sehr helfen, impfstoff entwicklung


Hiv 'fingerabdruck' tool könnte sehr helfen, impfstoff entwicklung

Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre neue Methode der "Fingerabdruck" der Schilde von Zuckermolekülen, die HIV sich umgibt, um das Immunsystem zu umgehen, die Entwicklung von wirksamen Impfstoffen verbessern und beschleunigen wird.

Mit ihrer neuen Methode konnten die Forscher das Muster von Zuckermolekülen oder Glykane auf der Glykoprotein-Hülle von HIV schnell analysieren. Ein solches Muster wird hier aus einem Impfstoffkandidaten-Glykoprotein gezeigt.

Bildnachweis: Paulson Lab / TSRI

Die Forscher - vom Scripps Research Institute (TSRI) in La Jolla, CA - berichten, wie sie ihr HIV-Fingerprinting-Tool in der Zeitschrift entwickelt und getestet haben Naturkommunikation .

Nach der Weltgesundheitsorganisation (WHO) bleibt HIV ein anhaltendes großes Problem für die globale öffentliche Gesundheit. Bisher hat das Virus mehr als 35 Millionen Menschen getötet.

Sobald es in den Körper einer Person eintritt, schwächt HIV das Immunsystem. Das Virus beeinträchtigt und zerstört Immunzellen - insbesondere Infektionsbekämpfungs-CD4-Zellen oder T-Zellen.

Infolgedessen wird die Person zunehmend anfällig für eine breite Palette von Infektionen und Krankheiten, einschließlich einige Arten von Krebs.

Es gibt derzeit keine wirksame Heilung für HIV, aber es kann mit antiretroviraler Therapie (ART) kontrolliert werden. Wenn es richtig verabreicht und gefolgt ist, kann ART einen dramatischen Unterschied zu den Leben der infizierten Menschen und ihrer Gemeinschaften machen. Es kann sie gesund halten und ihre Chancen, andere zu infizieren, senken.

Herausforderung für HIV-Impfstoff-Entwickler

AIDS ist das am weitesten fortgeschrittene Stadium der HIV-Infektion - es kann 2 bis 15 Jahre dauern, um zu erreichen, je nach Individuum. Allerdings, wenn HIV frühzeitig diagnostiziert wird und die Krankheit behandelt wird, bevor es zu weit fortgeschritten ist, kann eine infizierte Person erwarten, ein gesundes, langes und produktives Leben zu leben.

  • HIV breitet sich durch den Austausch von Körperflüssigkeiten wie Blut, Samen, Vaginalsekreten und Muttermilch aus.
  • Tuberkulose ist die häufigste Todesursache bei Menschen mit HIV und AIDS.
  • Alle Menschen mit HIV-Zugang zu ART zugänglich zu machen und die Präventionswahlen zu erweitern, könnten bis 2030 28 Millionen neue Infektionen und 21 Millionen AIDS-bedingte Todesfälle abwenden.

Erfahren Sie mehr über HIV und AIDS

Schätzungen aus den Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) deuten darauf hin, dass 1,2 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten mit HIV am Ende des Jahres 2013 lebten, darunter etwa 1 von 8, die nicht wussten, dass sie infiziert waren.

Es wurden große Fortschritte bei der Prävention und Behandlung von HIV gemacht, aber es gibt noch viel zu tun, einschließlich der Suche nach einem Impfstoff.

Zwei der großen Herausforderungen, denen sich HIV-Impfstoff-Entwickler gegenübersehen, sind, dass das Virus gut ist, sich vor dem Immunsystem zu verstecken, und dass es sich verändert.

Die Idee eines Impfstoffs ist es, das Immunsystem zu stimulieren, um neue oder mehr Antikörper gegen ein Ziel auf dem infizierenden Mittel zu produzieren, das es deaktiviert.

Im Fall von HIV, Impfstoff-Entwickler deuten darauf hin, dass ein gutes Ziel ist die Glykoprotein-Hülle, die das Virus umgibt und enthält die Maschinen, die das Virus verwendet, um Wirtszellen eingeben.

Allerdings ist einer der Gründe, dass HIV ist so belastbar ist, dass es seine Glykoprotein-Hülle mit einem Schild aus Zuckermolekülen namens Glykane.

Der Schild hilft dem Virus, sich vor dem Immunsystem zu verstecken und stoppt Antikörper vom Angriff auf die Glykoproteinumhüllung.

Spotting 'Löcher' in der Glycan Schild

Werkzeuge, die Impfstoff-Entwickler helfen, mit den Glykan-Schilde umzugehen, sind enorm hilfreich. Die neue Studie bietet ein solches Werkzeug in Form einer Methode, die Muster von Glykanen auf dem Glykoprotein analysiert. Es erlaubt den Wissenschaftlern, das Virus schnell "Fingerabdruck" zu machen und zu sagen, ob ihre Impfstoffentwicklung auf dem richtigen Weg ist.

Eine wichtige Voraussetzung ist die Fähigkeit, zwischen hochmenschen-Glykanen und komplexen Glykane auf der Glykoprotein-Hülle zu unterscheiden. Bisherige Studien haben diesen Punkt erreicht. Allerdings geht die neue Studie weiter, da sie auch Glykoproteinstellen identifiziert, die keine Glykane haben. In der Tat, das Team festgestellt, dass es weniger solche "Löcher" in den Schild als bisher gedacht.

Die Suche nach Standorten ohne Glykane ist wichtig, weil Impfstoffentwickler dann einen Weg erarbeiten können, um das Immunsystem zu ermitteln, wo die Löcher im Glykanschild sind, und produzieren weitgehend neutralisierende Antikörper, die den zugrunde liegenden Umschlag angreifen.

Das neue Werkzeug ist auch schnell; Das Team entwickelte Algorithmen, die schnell die Ergebnisse viel schneller analysieren als die manuellen Methoden, die sie zuvor verwendet haben. Analysengeschwindigkeit ist auf diesem Gebiet wichtig, da Entwickler immer in einem Rennen gegen die Zeit sind, die nach Impfkandidaten sucht, um ein Virus zu bekämpfen, das sich schnell entwickelt.

Nächster Schritt: Arbeit mit natürlichen Formen von HIV

In ihrer Studie nutzten die Forscher einen HIV-ähnlichen Impfstoffkandidaten. Sie planen nun, das neue Werkzeug zu verwenden, um Glykonzusammensetzung und Glycan-freie Stellen auf natürliche Formen von HIV zu analysieren.

Wenn die Fingerabdrücke mit dem zusammenpassen, was sie haben, dann werden sie wissen, dass sie auf dem richtigen Weg sind.

Die Fähigkeit, den Glycan-Fingerabdruck auf HIV-Glykoprotein zu identifizieren, wird uns helfen, einen Impfstoff zu entwickeln, der dem entspricht, was auf dem Virus gefunden wird."

Studienführer Prof. James C. Paulson, Abteilung Molekulare Medizin, TSRI

Die Forscher glauben, dass ihre Annäherung auch für andere Viren arbeiten könnte, die eine ähnliche Glykoproteinumhüllung haben, wie das Influenzavirus.

Die neue Studie ging einiger Weg, dies zu zeigen, dass das Team auch die Methode auf ein Influenza-Virus-Protein getestet.

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