천연두는 전 세계적으로 매우 효과적인 예방 접종 캠페인을 통해 지구상에서 박멸되었습니다 . 마비 성 소아마비 는 소아마비 바이러스에 대한 효과적인 백신을 개발하고 사용하기 때문에 더 이상 미국에서 문제가되지 않습니다. 현재 COVID-19 에 대한 효과적인 백신의 신속한 배포로 인해 수백만 명의 생명이 구해 졌습니다 . 그러나 HIV가 AIDS 의 원인으로 발견 된 지 37 년이되었으며 백신은 없습니다. 여기에서는 HIV / AIDS에 대한 효과적인 백신 개발이 직면 한 어려움을 설명하겠습니다.
저는 University of Miami Miller School of Medicine 의 병리학 교수입니다 . 제 실험실은 SIV 또는 유인원 면역 결핍 바이러스 라는 원숭이 바이러스를 발견 한 것으로 알려져 있습니다. SIV는 인간에게 AIDS를 유발하는 바이러스 (HIV 또는 인간 면역 결핍 바이러스)와 가까운 원숭이입니다. 저의 연구는 HIV가 질병을 일으키는 메커니즘을 이해하고 백신 개발 노력에 중요한 기여를했습니다.
Anthony Fauci 박사는 2017 년 HIV / AIDS 백신을 찾는 데 어려움을 설명합니다.
HIV 백신 개발 노력이 부족하다
백신은 의심 할 여지없이 의학적으로 중요한 바이러스 성 질병에 대한 사회의 가장 강력한 무기였습니다. 1980 년대 초에 새로운 질병 AIDS가 등장하고 1983-84 년에 바이러스가 발견 되었을 때, 연구 커뮤니티가 이에 대한 백신을 개발할 수있을 것이라고 생각하는 것은 당연한 일이었습니다.
1984 년에 에이즈의 원인으로 HIV를 발표 한 유명한 기자 회견에서 당시 미국 보건 복지 부장관 마가렛 헤 클러 는 백신이 2 년 안에 이용 가능할 것이라고 예측했습니다 . 이제 37 년이 지난 지금 백신은 없습니다. COVID-19 백신 개발 및 배포의 속도는 HIV 백신의 부족을 극명하게 대조합니다. 문제는 정부의 실패가 아닙니다. 문제는 지출 부족이 아닙니다. 어려움은 HIV 바이러스 자체에 있습니다. 특히 여기에는 현저한 HIV 균주 다양성과 바이러스의 면역 회피 전략이 포함됩니다.
지금까지 각각 1 억 달러가 넘는 비용으로 HIV에 대한 5 개의 대규모 3 상 백신 효능 시험이있었습니다. 이들 중 처음 세 개는 매우 설득력있게 실패했습니다 . HIV 감염 획득에 대한 보호가 없으며 감염된 사람들의 바이러스 부하를 낮추지 않습니다. 실제로 세 번째 시험 인 STEP 시험에서는 예방 접종을받은 개인 의 감염 빈도가 통계적으로 유의하게 높았 습니다.
논란의 여지가있는 태국 RV144 시험 인 네 번째 시험은 처음에 예방 접종을받은 사람들 사이에서 HIV 감염 획득에 대한 한계 정도의 성공적인 보호를보고했습니다. 그러나 후속 통계 분석에서는 인수에 대한 보호가 실제 일 가능성이 78 % 미만이라고보고했습니다.
다섯 번째 백신 시험 인 HVTN 702 시험은 RV144 시험의 결과를 확인하고 연장하기 위해 지시되었습니다. HVTN702 재판은 중단되었다 초기 때문에 무용의. 획득에 대한 보호가 없습니다. 바이러스 부하 감소 없음. 아야.
HIV의 복잡성
무엇이 문제입니까? HIV가 진화시킨 생물학적 특성은 성공적인 백신 개발을 매우 어렵게 만듭니다. 그 속성은 무엇입니까?
첫 번째는 끊임없는 지속적인 바이러스 복제입니다. 일단 HIV가 문에 들어 오면 "고차"입니다. 많은 백신이 감염의 획득을 절대적으로 막지는 못하지만 바이러스 복제와 그로 인해 발생할 수있는 질병을 심각하게 제한 할 수 있습니다. 백신이 HIV에 효과적이기 위해서는 바이러스 복제를 제한하는 것이 아니라 절대적인 살균 장벽을 제공해야 할 것입니다.
HIV는 유전 정보에서 많은 돌연변이를 생성하고 허용하는 능력을 발전 시켰습니다. 그 결과 한 개인에서 다른 개인으로뿐만 아니라 한 개인 내에서도 바이러스의 변종간에 엄청난 양의 변이가 발생합니다.
비교를 위해 인플루엔자를 사용합시다. 사람들은 순환하는 인플루엔자 균주의 계절별 변동성 때문에 매 시즌 인플루엔자 바이러스에 대한 재 접종을 받아야한다는 것을 누구나 알고 있습니다. 음, 감염된 한 개인 내에서 HIV의 변동성은 전체 시즌 동안 인플루엔자 바이러스의 전 세계적 서열 변동성을 초과합니다 .
이 정도의 균주 가변성을 커버하기 위해 백신에 무엇을 넣을 것인가?
HIV는 또한 항체에 의한 인식으로부터 스스로를 보호하는 놀라운 능력을 발전 시켰습니다. 코로나 바이러스 및 헤르페스 바이러스와 같은 외피 바이러스 는 각 바이러스가 세포로 들어가기 위해 사용하는 구조를 표면에 암호화합니다. 이 구조를 " 당 단백질 "이라고하며 이는 당과 단백질로 구성되어 있음을 의미합니다. 그러나 HIV 엔벨로프 당 단백질 은 극단적입니다. 22 개 가족 모두에서 모든 바이러스 중에서 가장 설탕이 많이 함유 된 단백질입니다. 무게의 절반 이상이 설탕입니다. 그리고 바이러스는 바이러스가 자연 선택에 의해 진화했다는 것을 의미합니다.이 당을 보호막으로 사용하여 감염된 숙주가 만들려고하는 항체의 인식으로부터 스스로를 보호하는 방법을 알아 냈습니다. 숙주 세포는 이러한 당을 추가 한 다음이를 자기 자신으로 간주합니다.
이러한 특성은 백신 개발 노력과 관련된 중요한 결과를 가져옵니다. HIV에 감염된 사람이 만드는 항체는 일반적으로 바이러스에 대해 매우 약한 중화 작용을합니다. 더욱이, 이들 항체는 매우 균주 특이 적입니다. 그들은 개인이 감염된 균주를 무력화 할 것이지만 인구에서 순환하는 수천 개의 다른 균주는 그렇지 않습니다. 연구자들은 하나의 균주를 중화시키는 항체를 유도하는 방법을 알고 있지만 인구에서 순환하는 수천 개의 균주로부터 보호 할 수있는 능력을 가진 항체는 아닙니다. 이것은 백신 개발 노력의 주요 문제입니다.
HIV는 한 명의 감염된 개인 내에서 지속적으로 진화하여 면역 반응보다 한 발 앞서 있습니다. 숙주는 바이러스를 공격하는 특정 면역 반응을 유도합니다. 이것은 바이러스에 선택적인 압력을 가하고 자연 선택을 통해 개인의 면역 체계가 더 이상 인식하지 못하는 돌연변이 된 바이러스 변종이 나타납니다. 그 결과 끊임없는 바이러스 복제가 계속됩니다.
그렇다면 연구자들은 포기해야합니까? 아니, 안돼. 연구자들이 두 개의 실험실에서 동물 모델에서 시도하고있는 한 가지 접근법은 헤르페스 바이러스를 벡터 로 사용 하여 AIDS 바이러스 단백질을 전달하는 것입니다. 헤르페스 바이러스 계열은 "지속성"범주입니다. 헤르페스 바이러스에 감염되면 평생 감염됩니다. 그리고 면역 반응은 기억뿐만 아니라 지속적으로 활동적인 방식으로 지속됩니다. 그러나이 접근법의 성공은 인구에서 순환하는 HIV 서열의 방대한 복잡성에 대한 커버리지를 허용 할 광범위한 면역 반응을 이끌어내는 방법을 알아내는 데 여전히 달려 있습니다.
또 다른 접근 방식은 다른 각도에서 보호 면역을 추구하는 것입니다. 대부분의 HIV에 감염된 개체는 약한 균주 특이 적 중화 활성을 가진 항체를 만들지 만 일부 희귀 한 개체는 광범위한 HIV 분리 균에 대해 강력한 중화 활성 을 가진 항체를 만듭니다 . 이 항체는 희귀하고 매우 드물지만 우리 과학자들은 우리가 가지고 있습니다.
또한 과학자들은 최근 한 번의 투여로 평생 동안 이러한 항체의 보호 수준을 달성하는 방법을 알아 냈습니다. 평생! 이 전달은 아데노 관련 바이러스 라고하는 벡터 인 바이러스 벡터에 따라 다릅니다 . 벡터가 근육에 투여되면 근육 세포는 강력한 광범위 중화 항체를 지속적으로 생산하는 공장이됩니다. 연구자들은 최근 원숭이에서 6 년 반 동안 연속 생산을 기록했다 .
우리는 발전하고 있습니다. 포기해서는 안됩니다.
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Ronald C. Desrosiers 는 마이애미 대학의 병리학 교수이자 연구 부의장입니다. 그는 국립 보건원에서 자금을 받고 있습니다.
