การวิจัยเผยว่าทำไมวัคซีนไม่สามารถป้องกันการติดเชื้อได้
เป็นเวลาหลายสิบปีมีความเชื่อกันว่า เอชไอวีได้แพร่ระบาดไปทั่วเอดส์ ในลักษณะที่ไม่ซับซ้อนเช่นการแพร่กระจายไปทั่วร่างกายเช่นไวรัสไข้หวัดใหญ่ติดไวรัสตัวเองกับเซลล์ภูมิคุ้มกัน ( CD4 + T ) และการแย่งชิงเครื่องจักรพันธุกรรมเพื่อสร้างสำเนาหลายฉบับ ของตัวเอง โดยการทำเช่นนี้เอชไอวีสามารถแพร่ระบาดไปทั่วทั้งระบบขยายจำนวนจนกว่าจะมีการฆ่าเซลล์ T มากพอที่จะประนีประนอมระบบภูมิคุ้มกันของบุคคล (ความหมายทางคลินิกของ โรคเอดส์ )
การวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่านี่อาจไม่ใช่กรณีหรืออย่างน้อยก็ไม่ใช่ทางเดินโรคที่เราเคยสันนิษฐานไว้ ในความเป็นจริงนับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 เป็นต้นมานักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มสังเกตเห็นว่าเอชไอวีสามารถแพร่กระจายได้โดยตรงจากเซลล์ไปยังเซลล์โดยไม่ต้องสร้างไวรัสหมุนเวียนใด ๆ
การวิจัยครั้งนี้เป็นผลมาจากการค้นคว้าจากมหาวิทยาลัยเวลส์และวิทยาภูมิคุ้มกันวิทยาที่เมืองซานฟรานซิสโกอยู่ระหว่าง 100 ถึง 1,000 เท่าของประสิทธิภาพในการทำลายเซลล์ CD4 มากกว่าไวรัสหมุนเวียนและอาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมวัคซีนในปัจจุบัน โมเดลไม่สามารถป้องกันหรือต่อต้านเชื้อเอชไอวีได้อย่างเพียงพอ
เอชไอวีสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ในเซลล์ซึ่งเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันจะฆ่าตัวตายในปริมาณมาก การวิจัยชี้ให้เห็นว่าถึง 95 เปอร์เซ็นต์ของการตายของเซลล์ CD4 เกิดขึ้นในลักษณะนี้เมื่อเทียบกับเพียง 5% ที่มีไวรัสฟรี
อธิบายการส่งผ่านเซลล์ระหว่างเซลล์
การถ่ายโอนเซลล์ระหว่างเซลล์ของเอชไอวีเกิดจากสิ่งที่เรียกว่า "synapses ทางไวรัส" ซึ่งเซลล์ที่ติดเชื้อดังกล่าวยึดติดกับเซลล์โฮสต์ "resting" และใช้โปรตีนจากไวรัสในการทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ (กระบวนการนี้ถูกบันทึกในวิดีโอในปี 2012 โดยนักวิทยาศาสตร์ที่ UC Davis และ Mount Sinai School of Medicine)
เมื่อถูกรุกรานโฮสต์จะตอบสนองต่อชิ้นส่วนของดีเอ็นเอของไวรัสทำให้เกิดกระบวนการที่เรียกว่า pyroptosis ซึ่งเซลล์จะรับรู้สัญญาณอันตรายและค่อยๆขยายตัวและระเบิดฆ่าตัวเอง เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้เซลล์ปลดปล่อยจะปล่อยโปรตีนอักเสบที่เรียกว่า cytokines ซึ่งจะส่งสัญญาณให้เซลล์ภูมิคุ้มกันอื่น ๆ ไปยังเซลล์ที่ถูกโจมตีซึ่งมีเป้าหมายเพื่อติดเชื้อเอชไอวี
นักวิจัยจาก Gladstone สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าการป้องกันสารยับยั้งการสัมผัสผ่านเซลล์ระหว่างเซลล์สารสกัด synaptic หรือแม้กระทั่งการแยกเซลล์ออกจากเซลล์อย่างมีประสิทธิภาพก็จะหยุดการทำงานของเซลล์ CD4 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ พวกเขาได้ข้อสรุปว่าการสัมผัสระหว่างเซลล์กับเซลล์เป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่งในการที่เซลล์จะตาย (และความก้าวหน้าของโรค)
ผลกระทบของการวิจัย
สิ่งที่ทำให้การค้นพบนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษก็คือพวกเขาไม่เพียง แต่อธิบายถึงกลไกการลดลงของเซลล์ CD4 แต่ยังเน้นจุดอ่อนในการออกแบบวัคซีนในปัจจุบัน
โดยทั่วไป รูปแบบของวัคซีนเอชไอวี ได้มุ่งเน้นไปที่การกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันเพื่อรับรู้และโจมตีโปรตีนบนพื้นผิวของไวรัสที่เป็นอิสระในการไหลเวียน เมื่อเอชไอวีถูกส่งผ่านจากเซลล์ไปยังเซลล์อย่างไรก็ตามไม่สามารถป้องกันการถูกโจมตีโดยไม่ให้ถูกตรวจพบจากภายในเซลล์ที่ติดเชื้อมาก
เพื่อที่จะเอาชนะนี้รุ่นใหม่จะต้องช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันดีขึ้นกำหนดเป้าหมายโปรตีนที่สำคัญในการสร้าง synaptic และ / หรือเพื่อสร้างตัวแทนไวรัสที่สามารถยับยั้งกระบวนการ synaptic หากสามารถทำได้ความสามารถของเอชไอวีในการดำเนินโรคเอดส์จะลดลงอย่างมากหรือแม้แต่หยุดลง
ในขณะที่กลไกการถ่ายทอดเซลล์ต่อเซลล์ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันอย่างสมบูรณ์ผลการวิจัยแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับว่าเอชไอวีดำเนินไปสู่โรคเอดส์อย่างไรและทำให้เราสามารถมองเห็นกลยุทธ์ที่เป็นไปได้ในการกำจัดเอชไอวี
> แหล่งที่มา:
Carr, J .; Hocking, H; Li, P .; et al "รวดเร็วและมีประสิทธิภาพการส่งผ่านเซลล์ระหว่างเซลล์ของมนุษย์จากการติดเชื้อไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องจากการติดเชื้อที่ได้มาจาก monocyte ไปยังเม็ดเลือดขาวที่อยู่รอบข้าง" ไวรัสวิทยา 20 ธันวาคม 2542; 265 (2): 319-329
Doitsh, G ;; Galloway, N; และ Geng, X. "การตายของเซลล์โดย Pyroptosis ทำให้ CD4 T-cell ทรุดลงในเชื้อ HIV-1" กุมารเวชศาสตร์ 1 พฤศจิกายน 2014; 134 (3): 509-514
Galloway, N; Doitsh, G ;; Monroe, K .; et al "การส่งเซลล์สู่เซลล์ของ HIV-1 เป็นสิ่งจำเป็นในการกระตุ้นให้เกิดการตายแบบ Pyroptot ของเซลล์ CD4 ที่เป็นเนื้อเยื่อ Lymphoid" รายงานเซลล์ 4 สิงหาคม 2015; เผยแพร่ออนไลน์; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011
มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิสศูนย์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชีวฟิสิกส์ "วิดีโอแรกเคยแสดงให้เห็นว่าเอชไอวีแพร่กระจายระหว่างเซลล์ภูมิคุ้มกันได้อย่างไร" แซคราเมนโตแคลิฟอร์เนีย; ข่าวประชาสัมพันธ์เผยแพร่เมื่อวันที่ 27 มีนาคม 2552