nøglepunkter
- en forebyggende vaccine er en realistisk udsigt, selvom den muligvis ikke beskytter alle eller beskytter mod HIV hver gang. I løbet af årtiers forskning kan vaccineeffektiviteten forbedres.
- en vellykket vaccine skal sandsynligvis stimulere flere grene af immunsystemet til at reagere på HIV. At lære at stimulere langvarige reaktioner er den største udfordring for vaccineforskning i dag.
- flere store forsøg tester lovende vacciner med forventede resultater omkring 2023.
en vaccine, der forhindrer HIV-infektion, er endnu ikke tilgængelig. Men der er en reel chance for, at en vaccine, der beskytter folk mod infektion, kan være tilgængelig inden for fem til ti år. Denne side opsummerer den aktuelle forskningstilstand og de udfordringer, som forskere står over for.
det har været vanskeligt at udvikle en vaccine mod HIV af flere grunde. Mens de fleste andre vacciner fungerer ved at lære den adaptive del af immunsystemet at producere antistoffer, der rydder en infektion, er antistoffer ikke i stand til at fjerne HIV-infektion. Dette skyldes, at HIV muterer meget hurtigt og undgår antistoffer.
Vaccinemetoder, der har været vellykkede mod andre vira – dræbte eller svækkede versioner af en virus – har ikke vist sig egnede i tilfælde af HIV på grund af risikoen for, at det virale materiale, der anvendes i vaccinen, integreres i humane celler og til sidst fører til ny virusreplikation.
en anden udfordring er, at HIV er opdelt i familier eller undertyper, der dominerer i forskellige dele af verden. En vaccine skal være effektiv mod alle undertyper, eller der skal udvikles forskellige vacciner mod forskellige undertyper.
de fleste vacciner virker ved at stimulere en del af immunresponset til at producere antistoffer mod et infektiøst middel. En HIV-vaccine kan være nødvendigt at fremme effektive reaktioner på HIV ved op til tre dele af immunsystemet:
- antistofresponser gennem produktion af bredt neutraliserende antistoffer, der genkender dele af HIV, der ikke muterer.
- cellulære immunresponser, der består af CD4 T-lymfocytter, der genkender HIV og stimulerer andre T-celler, såsom CD8-celler, til at ødelægge virusinficerede celler.medfødte immunresponser, såsom naturlige dræberceller (NK), som kan vækkes af nogle typer antistoffer stimuleret af en HIV-vaccine. NK-celler kan ødelægge HIV-inficerede celler.
bredt neutraliserende antistoffer er blevet identificeret hos mennesker, der erhvervede HIV, men ikke oplevede immunsystemskader, såkaldte ‘elite controllere’. Disse antistoffer kan blokere de fleste stammer af HIV, fordi de er målrettet mod regioner på overfladen af virussen, der ikke ændrer sig fra en generation af HIV til den næste. De fleste mennesker producerer ikke disse antistoffer som reaktion på HIV-infektion. Vaccineudviklere skal lære at stimulere produktionen af bredt neutraliserende antistoffer ved hjælp af en vaccine.
en T-cellestimulerende vaccine kan føre til effektiv destruktion af celler, som HIV-antistoffer ikke havde beskyttet, eller det kan føre til lavere niveauer af HIV hos mennesker, der blev inficeret på trods af vaccination.
men en vaccine designet til at producere cellulær immunitet mod HIV står over for en udfordring, da central hukommelse T-celler er det vigtigste reservoir af HIV-inficerede celler i kroppen. En vaccine, der stimulerede produktionen af centrale hukommelses-T-celler, kan faktisk øge modtageligheden for infektion (som det ser ud til at være sket i et forsøg).
det medfødte immunsystem, den mest primitive, men hurtigst virkende del, kan faktisk ikke ‘læres’ at genkende patogener ved en vaccine på samme måde. Men undersøgelser af vacciner, der har vist tegn på effektivitet, indikerer, at en vigtig faktor var dannelsen af klasser af antistoffer, der igen stimulerer de naturlige dræberceller i det medfødte immunsystem til at ødelægge HIV-inficerede celler i en proces kaldet ADCC (antistofstyret cellulær cytotoksicitet).
Hvad er der hidtil lært om, hvordan man producerer en effektiv HIV-vaccine?
Vaccineforskere har lært meget af dyreforsøg, fra undersøgelser af mennesker, der har været udsat for HIV uden at blive smittet, og fra kliniske forsøg med eksperimentelle HIV-vacciner.
ordliste
vaccine
et stof, der indeholder antigene komponenter fra en infektiøs organisme. Ved at stimulere et immunrespons (men ikke sygdom) beskytter det mod efterfølgende infektion af denne organisme eller kan lede et immunrespons mod en etableret infektion eller kræft.
antistof
et proteinstof (immunoglobulin) produceret af immunsystemet som reaktion på en fremmed organisme. Mange diagnostiske tests for HIV registrerer tilstedeværelsen af antistoffer mod HIV i blod.
forsøg
et klinisk forsøg er en forskningsundersøgelse, der evaluerer en behandling eller intervention med humane frivillige for at besvare specifikke spørgsmål om dets sikkerhed, virkning og medicinske virkninger.
effektivitet
hvor godt noget virker (i virkelige forhold). Se også ‘effektivitet’.
bredt neutraliserende antistoffer (bnab ‘ er)
et neutraliserende antistof (NAb) er et antistof, der fuldt ud forsvarer sin målcelle mod et antigen. Et bredt neutraliserende antistof (bNAb) er et neutraliserende antistof, der har denne virkning mod en lang række antigener. En række bredt neutraliserende antistoffer er blevet isoleret fra personer, der lever med HIV. Nogle af dem undersøges og bruges i nogle tilfælde i kliniske forsøg til at forsvare mennesker mod HIV-infektion, behandle HIV-infektion og dræbe HIV-inficerede CD4+ T-celler i latente reservoirer.
talrige tilgange til vaccinedesign er blevet testet for at lære mere om, hvordan man beskytter mod HIV, og hvordan man producerer stærke immunresponser mod HIV. Vaccineforsøg har undersøgt følgende spørgsmål:
- Hvordan kan en vaccine introducere HIV-gener eller proteiner sikkert i kroppen?
- hvor mange doser vaccine er nødvendige for at skabe et stærkt immunrespons?
- kan en kombination af vacciner, givet i en bestemt rækkefølge, give et stærkere respons?
- hvilken kombination af HIV-proteiner producerer det stærkeste respons?
- hvor bredt er immunresponset – virker det mod alle typer HIV?
- hvor længe varer svarene?
det første store forsøg med en HIV-vaccine rapporterede resultater i 2003. Den vaccine, der blev anvendt i forsøget, var designet til at stimulere produktionen af antistoffer mod et område af et hiv-overfladeprotein, gp120. Undersøgelsen viste, at AIDSVAKS ikke var mere effektivt end en placebo-eller dummy-vaccine til forebyggelse af HIV-infektion.
en anden vaccinemetode blev testet i et stort forsøg kaldet STEP. Dette forsøg testede en vaccine designet til at tilskynde til cellulære immunresponser. Vaccinen brugte et adenovirus (Ad5), der forårsager forkølelsessymptomer for at levere HIV-proteiner sikkert. Forsøget blev standset i 2007, efter at en foreløbig analyse viste, at vaccinen ikke havde reduceret risikoen for infektion. Yderligere analyse viste, at personer med de højeste niveauer af antistoffer mod adenovirus anvendt i vaccinen havde den højeste risiko for at blive inficeret med HIV efter at have modtaget vaccinen, i det mindste i den tidlige fase af forsøget. Denne undersøgelse viste, at der skal udvises omhu ved valget af virus eller vektor, der bruges til at levere HIV-proteiner i en vaccine.
en anden undersøgelse af en vaccine ved hjælp af Ad5-vektoren, men indeholdende subtype B HIV-proteiner, viste ingen effektivitet, og en stigning i risikoen for HIV-infektion for vaccinerede mænd, efter at undersøgelsen var ublindet. Det er stadig uklart, hvorfor risikoen for infektion steg hos disse deltagere.
en alternativ tilgang designet til at stimulere både cellulær immunitet og antistofproduktion blev testet i rv144-forsøget. Denne undersøgelse brugte to vacciner i det, der kaldes en ‘prime-boost’ tilgang. En vaccine kaldet ALVAC-HIV blev brugt til at’ prime ‘ det cellulære immunsystem ved hjælp af tre sekvenser af HIV-proteiner. Vaccinen blev brugt til at øge immunresponset senere. ‘Prime-boost’ vacciner er designet til at producere stærke og langvarige immunresponser.
rv144-forsøget viste, at prime-boost-kombinationen reducerede risikoen for infektion med 31%. Mange forskere blev overrasket over dette resultat, da AIDSVAKS ikke havde beskyttet mod infektion, når de blev brugt alene. Et andet overraskende resultat var, at vaccinen ikke producerede stærke CD8-T-celleresponser hos et flertal af deltagerne og ikke resulterede i reduceret viral belastning hos mennesker, der blev inficeret på trods af vaccination. Vaccinen producerede stærke antistofresponser på en region af HIV-overfladeproteinet.
yderligere analyse viste, at specifikke antistofresponser, som også tilskyndede immunresponser med medfødte celler (antistofafhængig cellemedieret cytotoksicitet, ADCC) var stærkt forbundet med en reduceret risiko for infektion hos vaccinemodtagere. Dette fund tilskyndede forskere til at teste yderligere prime-boost-vaccinestrategier.
en version af vaccinekombinationen anvendt i rv144-forsøget tilpasset den type HIV, der er almindelig i det sydlige og østlige Afrika (subtype C), blev testet i HVTN 100-studiet. Denne undersøgelse viste, at vaccinen producerede meget stærke antistofresponser af den type, der var forbundet med beskyttelse mod infektion i rv144-forsøget. Vaccinen blev derefter testet i et meget større forsøg i det sydlige Afrika. HVTN 702-undersøgelsen (også kendt som Uhambo) rekrutterede 5407 personer og havde til formål at teste, om vaccinen kunne reducere risikoen for HIV-infektion med mindst 50%. Forsøget blev også oprettet for at finde ud af, om stærke immunresponser på HIV varer længere, når man bruger denne vaccine sammenlignet med rv144-forsøget, hvor den beskyttende virkning af vaccinen begyndte at aftage efter et år. Det blev imidlertid meddelt i februar 2020, at dette forsøg var blevet stoppet tidligt, fordi en interimsundersøgelse fandt, at vaccinen var ineffektiv. Dette er et stort tilbageslag, men resultaterne er endnu ikke analyseret i detaljer.
igangværende større vaccinestudier
en anden prime-boost-vaccinemetode testes i en anden stor undersøgelse i det sydlige Afrika. Denne vaccinetilgang har produceret stærke immunresponser i dyreforsøg og i foreløbige humane undersøgelser. HVTN 705-undersøgelsen (også kendt som Imbokodo) bruger en ‘prime’ vaccine bestående af en adenovirusvektor, der leverer en ‘mosaik’ af HIV-konvolut og interne proteiner fra fire HIV-undertyper designet til at producere reaktioner mod en lang række HIV-undertyper. Det adenovirus, der anvendes i denne vaccine (Ad26), er meget mindre almindeligt end det adenovirus, der anvendes i STEP-undersøgelsen (Ad5) i håb om, at allerede eksisterende antistoffer vil være mindre almindelige og ikke vil forstyrre vaccinens aktivitet.
boostervaccinen anvendt i denne undersøgelse har vist sig at stimulere produktionen af antistoffer mod HIV-kuvertproteinet gp140.Imbokodo-undersøgelsen har rekrutteret 2637 kvinder i alderen 18 Til 35 år, den befolkning, der har størst risiko for at få HIV-infektion i det sydlige Afrika. Resultaterne fra denne undersøgelse forventes i 2023.
en anden undersøgelse (HVTN 706-forsøget) af den samme mosaikvaccinemetode forventes at begynde at rekruttere deltagere i Nordamerika, Latinamerika og Europa i 2019. Dette forsøg vil bruge en prime og booster designet til at producere reaktioner på subtype B HIV, der dominerer i Europa og Amerika. Dette forsøg vil ikke give resultater før 2023.
en meget anden tilgang testes i AMP-undersøgelserne. I stedet for at bruge en vaccine til at producere bredt neutraliserende antistoffer, tester disse undersøgelser begrebet at give en infusion af bredt neutraliserende antistoffer – Antistofmedieret forebyggelse (AMP). Undersøgelserne vil teste, hvor godt disse antistoffer beskytter mod HIV-infektion. Hvis metoden er vellykket, kan antistofmedieret forebyggelse give en yderligere forebyggelsesmetode, indtil vacciner kan udvikles for at stimulere bredt neutraliserende antistofrespons.en undersøgelse (HVTN 704) tester en infusion af det bredt neutraliserende antistof VRC01 hos 2700 mænd, der har køn med mænd og transkønnede kvinder i USA, Peru, Brasilien og Sverige. En anden undersøgelse, HVTN 703, tester det samme antistof hos 1900 kvinder i det sydlige Afrika. Resultaterne forventes i 2022.
vil en vaccine beskytte alle?
det forventes bredt, at den første generation af HIV-vacciner kun vil være delvist effektiv. Nogle mennesker vil have svagere immunrespons efter vaccination eller vil gå glip af doser af vaccinen og ikke opnå beskyttelse. Rv144-vaccinen reducerede risikoen for infektion med kun 31%, men forsøg med nyere vacciner søger reduktioner i risikoen for infektion på mindst 50% og helst 65% eller mere for at komme videre. En vaccine, der kun halverede infektionsrisikoen, kan alligevel være yderst omkostningseffektiv i regioner i verden, hvor infektionsraterne er høje, og omkostningerne ved at yde behandling vil fortsætte med at vokse, hvis infektionsraten ikke kan reduceres.
Hvornår vil en HIV-vaccine være tilgængelig?
forskere har svinget fra optimisme til pessimisme om chancerne for at udvikle en effektiv vaccine i løbet af de sidste tredive år. Forskere bliver optimistiske igen efter resultaterne af nylige undersøgelser.
selvom de store igangværende forsøg giver positive resultater efter 2023, vil det tage flere år, før resultaterne analyseres fuldt ud og indsendes til myndighedsgodkendelse. Vaccineproduktion skal opskaleres, og donorer skal pantsætte penge til at betale for HIV-vaccinationskampagner i lande med lavere indkomst. Yderligere undersøgelser kan også være nødvendige for at kontrollere, at vacciner, der er effektive i et klinisk forsøg, viser lignende effekt i andre populationer.
selvom vaccinestudier giver positive resultater i de næste par år, betyder det ikke, at behovet for HIV-vaccineforskning vil stoppe. Yderligere forskning vil være nødvendig for at forbedre effektiviteten af vacciner, for at gøre vacciner lettere og billigere at fremstille og for at finde ud af, hvordan man leverer dem til det største antal mennesker i forskellige regioner i verden. At have en effektiv vaccine er en udfordring, men en anden stor udfordring vil være at sikre, at alle, der er i fare for HIV, kan vaccineres.