Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Успешное применение вакцины от ВИЧ оставило подпись в транскриптоме

Вирус иммунодефицита человека в плазме крови

David Goodsell / The Scripps Research Institute, 1999

У самой многообещающей вакцины против ВИЧ исследователи обнаружили подпись, которая появляется после удачной вакцинации. В статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine, исследователи приводят анализ транскриптомов клеток крови двух групп обезьян, участвовавших в тестировании прививки от двух типов вируса иммунодефицита: для каких-то обезьян она сработала, а для других почему-то нет. В результате сравнения ученые обнаружили изменение в активности группы генов В-клеток, ассоциированное с защищенностью от ВИЧ. Интересно, что аналогичная подпись нашлась и у добровольцев, успешно привившихся от ВИЧ предыдущей потенциальной вакциной RV144, которая в итоге не прошла испытания.

Несмотря на то, что на борьбу с ВИЧ тратится достаточно много ресурсов, эффективная вакцина для широкого применения до сих пор отсутствует. Большинство кандидатов не проходят клинические испытания и оказываются малоэффективны из-за многообразия и высокой изменчивости штаммов ВИЧ. Ситуация изменилась в прошлом году, когда исследователи сообщили об успешном завершении первого этапа клинических испытаний так называемой «мозаичной» вакцины. Она была создана на основе аденовирусного вектора Ad26 с фрагментами трех вирусных белков, характерных для основных штаммов, а в качестве адъюванта — усилителя вакцины — был взят гликопротеин gp140 штамма HPV1.

Этот вариант был проверен на обезьянах и нескольких добровольцах из группы риска и показал свою безопасность и высокую — по сравнению с предыдущими попытками — эффективность против ВИЧ и его аналогов. У приматов есть свой собственный вирус иммунодефицита родственный нашему, так что в их случае испытания проводились на нем или на химерном вирусе (гибрид человеческого и обезьяньего). Несмотря на больший потенциал по сравнению с другими вариантами, вакцина на основе Ad26 все равно не защищает от ВИЧ в 100 процентах случаев.

Группа исследователей из нескольких американских институтов решила выяснить, что отвечает за эту избирательность. Они взяли материал с доклинических испытаний на обезьянах и сравнили транскриптомы клеток крови тех, кому вакцина помогла, и остальных животных. Классический поиск не обнаружил отдельных генов со статистически значимым изменением активности между этими двумя группами. Поэтому Филип Эренберг (Philip K. Ehrenberg) и его коллеги перешли от отдельных генов к проверке их групп из базы данных MSigDB. В итоге они обнаружили кластер из 200 генов, экспрессия которых в целом значимо отличалась у В-клеток успешно и безуспешно вакцинированных обезьян. Таким образом исследователи получили транскриптомную подпись удачного применения вакцины.

Этот кластер был собран в ходе абсолютно других исследований посвященных эффективности вакцины против гриппа, и только 140 из 200 генов откликнулись на успешную вакцинацию против ВИЧ, причем 53 сделали это для обоих вирусов — гибридного и обычного обезьяньего. После того, как подпись эффективности вакцины нашлась в обезьянах, Эренберг и его коллеги попробовали ее найти в успешно вакцинированных на людях. 

В первом этапе испытаний вакцины на основе Ad26 принимало участие слишком мало людей, так что для своей проверки ученые подняли материал масштабных клинических испытаний предшественника Ad26 — вакцины RV144. Она была проверена на четырнадцати тысячах тайцев и снизила заболеваемость ВИЧ на треть по сравнению с контрольной группой, но все-таки оказалась недостаточно хороша для запуска ее в массовое производство. При сравнении 172 человек заболевших после вакцинации и оставшихся здоровыми подпись нашлась и там.


53 ключевых гена подписи оказались связаны между собой и образовывали пять функциональных групп. Кроме того, эти гены оказались в разной степени связаны с успехом вакцины, и ученым удалось выделить несколько самых эффективных, которые защищали от вируса сильнее всего.

К сожалению, подтверждения существования такой транскриптомной подписи у людей, успешно привитых вакциной на основе Ad26 и gp140, пока нет. Кроме того, сами авторы указывают как ограничение для своей работы лимитированный размер выборки обезьян и ее неравномерность: для каждого из двух вирусов прививки делались по своим правилам. Тем не менее, потом по отработанной методике подпись сможет быть потом проверена и уточнена на материале будущих испытаний.

Параллельно с разработкой вакцины медики пытаются найти способ не только предотвратить, но и вылечить ВИЧ. Пока пересадка костного мозга от донора с защищающей от ВИЧ мутацией помогла всего трем людям, так называемым берлинскому, лондонскому и дюссельдорфскому пациентам.

Вера Мухина

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.