ไข้ทรพิษได้ถูกกำจัดให้หมดไปจากพื้นโลกหลังจากการรณรงค์ฉีดวัคซีนทั่วโลกที่มีประสิทธิภาพสูงโรคโปลิโออักเสบเป็นอัมพาตไม่เป็นปัญหาอีกต่อไปในสหรัฐอเมริกาเนื่องจากการพัฒนาและการใช้วัคซีนที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันโรคโปลิโอไวรัส ในปัจจุบันผู้คนนับล้านได้รับการช่วยชีวิตเนื่องจากการฉีดวัคซีนป้องกันโควิด -19อย่างรวดเร็ว ถึงกระนั้นก็เป็นเวลา 37 ปีแล้วที่เอชไอวีถูกค้นพบว่าเป็นสาเหตุของโรคเอดส์และยังไม่มีวัคซีน ในที่นี้ฉันจะอธิบายถึงความยากลำบากในการพัฒนาวัคซีนป้องกันเอชไอวี / เอดส์ที่มีประสิทธิภาพ
ฉันเป็นศาสตราจารย์ด้านพยาธิวิทยาที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยไมอามีมิลเลอร์ ห้องปฏิบัติการของฉันจะให้เครดิตกับการค้นพบของไวรัสลิงที่เรียกว่าSIV หรือไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องเหมือนลิง SIV เป็นลิงที่ใกล้ชิดกับไวรัสที่ทำให้เกิดโรคเอดส์ในมนุษย์ - เอชไอวีหรือไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ งานวิจัยของฉันมีส่วนสำคัญในการทำความเข้าใจกลไกที่เอชไอวีทำให้เกิดโรคและความพยายามในการพัฒนาวัคซีน
Anthony Fauci กล่าวถึงความยากลำบากในการหาวัคซีนสำหรับเอชไอวี / เอดส์ในปี 2560:
ความพยายามในการพัฒนาวัคซีนเอชไอวีเกิดขึ้นในระยะสั้น
วัคซีนเป็นอาวุธที่มีศักยภาพมากที่สุดในสังคมในการต่อต้านโรคไวรัสที่มีความสำคัญทางการแพทย์ เมื่อโรคเอดส์ระบาดใหม่ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และไวรัสที่ทำให้เกิดการค้นพบในปี 2526-2547 เป็นเรื่องธรรมดาที่จะคิดว่าชุมชนวิจัยจะสามารถพัฒนาวัคซีนสำหรับมันได้
ในงานแถลงข่าวในขณะนี้ที่มีชื่อเสียงในปี 1984 ประกาศเอชไอวีที่เป็นสาเหตุของโรคเอดส์แล้วกระทรวงสาธารณสุขและบริการมนุษย์ร์กาเร็ตเฮคเลอร์สหรัฐคาดการณ์ว่าวัคซีนจะสามารถใช้ได้ในสองปีที่ผ่านมาตอนนี้เป็นเวลา 37 ปีต่อมาและไม่มีวัคซีน ความรวดเร็วของการพัฒนาและการกระจายวัคซีน COVID-19 ทำให้การขาดวัคซีนเอชไอวีในทางตรงกันข้ามอย่างสิ้นเชิง ปัญหาไม่ใช่ความล้มเหลวของรัฐบาล ปัญหาไม่ได้ขาดการใช้จ่าย ความยากอยู่ที่ไวรัสเอชไอวีเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งนี้รวมถึงความหลากหลายของสายพันธุ์เอชไอวีที่น่าทึ่งและกลยุทธ์การหลีกเลี่ยงภูมิคุ้มกันของไวรัส
จนถึงขณะนี้มีการทดลองประสิทธิภาพของวัคซีนระยะที่ 3 ขนาดใหญ่ 5 ครั้งต่อเอชไอวีโดยแต่ละครั้งมีราคาสูงกว่า 100 ล้านเหรียญสหรัฐสามคนแรกล้มเหลวค่อนข้างน่าเชื่อ ; ไม่มีการป้องกันการติดเชื้อเอชไอวีไม่มีการลดปริมาณไวรัสในผู้ที่ติดเชื้อ ในความเป็นจริงในหนึ่งในสามของการทดลองเหล่านี้การทดลอง STEP พบว่ามีความถี่ในการติดเชื้อสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในผู้ที่ได้รับการฉีดวัคซีน
การทดลองครั้งที่สี่ซึ่งเป็นการทดลอง RV144 ของไทยที่มีข้อโต้แย้งในตอนแรกรายงานระดับความสำเร็จเล็กน้อยของการป้องกันการติดเชื้อเอชไอวีในผู้ที่ได้รับวัคซีน อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์ทางสถิติในภายหลังรายงานว่ามีโอกาสน้อยกว่า 78% ที่การป้องกันจากการได้มานั้นเป็นเรื่องจริง
การทดลองวัคซีนครั้งที่ 5 การทดลอง HVTN 702 ได้รับคำสั่งให้ยืนยันและขยายผลการทดลอง RV144 การทดลอง HVTN702 หยุดลงก่อนกำหนดเนื่องจากความไร้ประโยชน์ ไม่มีการป้องกันการได้มา ไม่มีการลดปริมาณไวรัส อุ๊ย.
ความซับซ้อนของเอชไอวี
อะไรคือปัญหา? คุณสมบัติทางชีวภาพที่เอชไอวีมีการพัฒนาทำให้การพัฒนาวัคซีนประสบความสำเร็จเป็นเรื่องยากมาก คุณสมบัติเหล่านั้นคืออะไร?
ประการแรกและสำคัญที่สุดคือการจำลองแบบของไวรัสที่ไม่หยุดยั้งอย่างต่อเนื่อง เมื่อเอชไอวีเข้ามาขวางประตูมันก็คือ "gotcha" วัคซีนหลายชนิดไม่สามารถป้องกันการติดเชื้อได้อย่างสมบูรณ์ แต่สามารถ จำกัด การแพร่พันธุ์ของไวรัสและความเจ็บป่วยใด ๆ ที่อาจส่งผลได้อย่างรุนแรง เพื่อให้วัคซีนสามารถป้องกันเอชไอวีได้อย่างมีประสิทธิภาพจำเป็นต้องมีการป้องกันการฆ่าเชื้ออย่างสมบูรณ์และไม่เพียง จำกัด การจำลองแบบของไวรัสเท่านั้น
เอชไอวีได้พัฒนาความสามารถในการสร้างและทนต่อการกลายพันธุ์จำนวนมากในข้อมูลทางพันธุกรรม ผลที่ตามมาคือการเปลี่ยนแปลงจำนวนมหาศาลระหว่างสายพันธุ์ของไวรัสไม่เพียง แต่จากคนหนึ่งไปสู่อีกคนหนึ่ง
ลองใช้ไข้หวัดใหญ่ในการเปรียบเทียบ ทุกคนทราบดีว่าผู้คนต้องได้รับการฉีดวัคซีนป้องกันไวรัสไข้หวัดใหญ่ในแต่ละฤดูกาลเนื่องจากความแปรปรวนตามฤดูกาลของสายพันธุ์ไข้หวัดใหญ่ที่กำลังแพร่ระบาด ความแปรปรวนของเอชไอวีภายในผู้ติดเชื้อรายเดียวมีมากกว่าความแปรปรวนของลำดับทั่วโลกในไวรัสไข้หวัดใหญ่ตลอดทั้งฤดูกาล
เราจะใส่วัคซีนอะไรเพื่อให้ครอบคลุมความแปรปรวนของความเครียดนี้?
เอชไอวียังพัฒนาความสามารถที่เหลือเชื่อในการป้องกันตัวเองจากการรับรู้โดยแอนติบอดีไวรัสในซองเช่นไวรัสโคโรนาและไวรัสเริมเข้ารหัสโครงสร้างบนพื้นผิวที่ไวรัสแต่ละตัวใช้เพื่อเข้าสู่เซลล์ โครงสร้างนี้เรียกว่า " ไกลโคโปรตีน " ซึ่งหมายความว่าประกอบด้วยทั้งน้ำตาลและโปรตีน แต่ไกลโคโปรตีนแบบซองของเอชไอวีนั้นสุด ๆ เป็นโปรตีนที่มีน้ำตาลสูงที่สุดในบรรดาไวรัสทั้งหมด 22 ตระกูล น้ำหนักเกินกว่าครึ่งคือน้ำตาล และไวรัสได้หาวิธีซึ่งหมายความว่าไวรัสได้วิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อใช้น้ำตาลเหล่านี้เป็นเกราะป้องกันตัวเองจากการรับรู้โดยแอนติบอดีที่โฮสต์ที่ติดเชื้อพยายามสร้างขึ้น เซลล์โฮสต์จะเพิ่มน้ำตาลเหล่านี้แล้วมองว่าเป็นตัวเอง
คุณสมบัติเหล่านี้มีผลสำคัญที่เกี่ยวข้องกับความพยายามในการพัฒนาวัคซีน แอนติบอดีที่ผู้ติดเชื้อเอชไอวีทำขึ้นโดยทั่วไปจะมีฤทธิ์ทำให้เป็นกลางต่อไวรัสที่อ่อนแอมากเท่านั้น นอกจากนี้แอนติบอดีเหล่านี้มีความจำเพาะต่อความเครียดมาก พวกมันจะต่อต้านความเครียดที่บุคคลนั้นติดเชื้อ แต่ไม่ใช่สายพันธุ์อื่น ๆ อีกหลายพันสายพันธุ์ที่หมุนเวียนอยู่ในประชากร นักวิจัยรู้วิธีที่จะกระตุ้นแอนติบอดีที่จะต่อต้านสายพันธุ์หนึ่ง แต่ไม่ใช่แอนติบอดีที่มีความสามารถในการป้องกันสายพันธุ์นับพันนับพันที่หมุนเวียนอยู่ในประชากร นั่นเป็นปัญหาสำคัญสำหรับความพยายามในการพัฒนาวัคซีน
เอชไอวีมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องภายในผู้ติดเชื้อรายเดียวเพื่อให้นำหน้าการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันไปหนึ่งก้าว โฮสต์กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยเฉพาะที่โจมตีไวรัส สิ่งนี้ทำให้เกิดแรงกดดันต่อไวรัสและผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติไวรัสที่กลายพันธุ์จะปรากฏขึ้นซึ่งระบบภูมิคุ้มกันของแต่ละคนไม่รู้จักอีกต่อไป ผลที่ได้คือการจำลองแบบของไวรัสอย่างต่อเนื่อง
ดังนั้นนักวิจัยควรยอมแพ้หรือไม่? ไม่เราไม่ควร แนวทางหนึ่งที่นักวิจัยกำลังทดลองใช้แบบจำลองสัตว์ในห้องทดลองสองแห่งคือการใช้ไวรัสเริมเป็นพาหะในการส่งมอบโปรตีนไวรัสเอดส์ ตระกูลไวรัสเริมอยู่ในประเภท "ถาวร" เมื่อติดเชื้อไวรัสเริมแล้วคุณจะติดเชื้อไปตลอดชีวิต และการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันยังคงมีอยู่ไม่เพียง แต่เป็นความทรงจำ แต่ยังคงมีอยู่อย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามความสำเร็จของแนวทางนี้จะยังคงขึ้นอยู่กับการหาวิธีกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่กว้างขึ้นซึ่งจะช่วยให้สามารถครอบคลุมความซับซ้อนของลำดับเอชไอวีที่หมุนเวียนอยู่ในประชากรได้
อีกแนวทางหนึ่งคือการป้องกันภูมิคุ้มกันจากมุมที่แตกต่างออกไป แม้ว่าผู้ติดเชื้อเอชไอวีส่วนใหญ่จะสร้างแอนติบอดีที่มีฤทธิ์ทำให้เป็นกลางโดยเฉพาะที่อ่อนแอ แต่บุคคลที่หายากบางคนก็สร้างแอนติบอดีที่มีฤทธิ์ทำให้เป็นกลางที่มีศักยภาพต่อเชื้อเอชไอวีที่แยกได้ในวงกว้าง แอนติบอดีเหล่านี้หายากและผิดปกติอย่างมาก แต่นักวิทยาศาสตร์ของเรามีไว้ในครอบครอง
นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์เพิ่งค้นพบวิธีที่จะบรรลุระดับการป้องกันของแอนติบอดีเหล่านี้ตลอดชีวิตจากการบริหารเพียงครั้งเดียว เพื่อชีวิต! การส่งมอบนี้ขึ้นอยู่กับเวกเตอร์ของไวรัสซึ่งเป็นเวกเตอร์ที่เรียกว่าไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโน เมื่อนำเวกเตอร์ไปใช้กับกล้ามเนื้อเซลล์กล้ามเนื้อจะกลายเป็นโรงงานที่ผลิตแอนติบอดีที่มีฤทธิ์เป็นกลางในวงกว้างอย่างต่อเนื่อง นักวิจัยได้รับการบันทึกไว้เมื่อเร็ว ๆ นี้การผลิตอย่างต่อเนื่องมานานหลายปีหกและครึ่งในลิง
เรากำลังดำเนินการ เราต้องไม่ยอมแพ้
บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากThe Conversationภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ คุณสามารถค้นหาบทความต้นฉบับที่นี่
Ronald C. Desrosiersเป็นศาสตราจารย์ด้านพยาธิวิทยาและรองประธานฝ่ายวิจัยที่มหาวิทยาลัยไมอามี เขาได้รับเงินทุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ
