βοηθά τη συνεδρίαση της υποεπιτροπής για την έρευνα για τα εμβόλια

Παραγγέλω

Ενημέρωση ανάλυσης βημάτων

Η υποεπιτροπή έρευνας για το εμβόλιο κατά του AIDS (AVRS) συναντήθηκε σε δημόσια συνεδρίαση στις 27-28 Ιανουαρίου 2009 στο Συνεδριακό Κέντρο Natcher στην πανεπιστημιούπολη του Πανεπιστημίου Bethesda, MD.

Τα μέλη του AVRS παρουσιάζουν: τον Eric Hunter (πρόεδρο), τον James Bradac (εκτελεστικό γραμματέα), τον Jay Berzofsky (ex officio), την Deborah Birx, τον Dennis Burton, τον Kevin Fisher, τον Paul Johnson. Ο Jeffrey Lifson, η Margaret Liu, η Bonnie Mathieson (ex officio), η Juliana McElrath, ο Nelson Michael (ex officio), ο Gary Nabel (ex officio), ο Louis Picker, ο Μπαλί Pulendran, η Nina Russell, ο Jerald Sadoff, ο Bruce Walker.

Άλλος συνεργάτης

Ηχεία

Ο Δρ Hunter κάλεσε τη σύσκεψη να παραγγείλει και ζήτησε από τα μέλη της επιτροπής και τους παρατηρητές να παρουσιαστούν. Αναγνώρισε επίσης την υπηρεσία και τις συνεισφορές τριών μελών του AVRS που εκ περιτροπής από την υποεπιτροπή: Paul Johnson, Margaret Liu και Julie McElrath.

Η Julie McElrath εντόπισε τα δύο μεγάλα επιστημονικά ερωτήματα που προέκυψαν από τη δίκη STEP. (1) Ποιοι είναι οι λόγοι για την έλλειψη αποτελεσματικότητας του εμβολίου και (2) Ποιοι βιολογικοί μηχανισμοί εξηγούν την αυξημένη απόκτηση του HIV-1 στην ομάδα των εμβολίων; Μέχρι σήμερα έχουν υποβληθεί 22 προτάσεις και 10 έχουν εγκριθεί για μελέτες χρησιμοποιώντας επιλεγμένα φιαλίδια των 247.000 δειγμάτων που έχουν αποσταλεί και έχουν προστεθεί μέχρι σήμερα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα πειράματα έχουν ήδη διεξαχθεί και τα δεδομένα βρίσκονται υπό ανάλυση.

Συνολικά, αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι τα εμβόλια T κυττάρων πρέπει να προκαλέσουν μια ισχυρότερη και ευρύτερη απόκριση για να επιτευχθεί ένα κατώφλι προστασίας. Ωστόσο, ποιοι συγκεκριμένοι επίτοποι αναγνωρίζονται μπορεί να είναι πιο σημαντικοί από τον αριθμό. Οι φορείς Ad5, όπως είναι σήμερα κατασκευασμένοι, μπορεί να μην παρέχουν την “σωστή” απόκριση μνήμης και μπορεί στην πραγματικότητα να μειώσουν την ανταπόκριση σε διαγονίδια HIV-1, αλλά δεν υπάρχουν στοιχεία ότι η προϋπάρχουσα ανοσία Ad5 αυξάνει την ευαισθησία στο HIV-1. Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο McElrath πρόσθεσε ότι οι ερευνητές προσπαθούν ακόμα να προσδιορίσουν αν οι επίτοποι που αναγνωρίζονται από τους εμβολιασμένους είναι εκείνοι που παρέχουν προστασία. Επιπλέον, ο ευνοϊκός τύπος HLA δεν παρέχει πάντοτε προστασία. Θα υπάρχουν περισσότερες πληροφορίες και ειδικές περιπτώσεις που θα παρουσιαστούν στην AVRS τον Μάιο.

Ο Larry Corey παρουσίασε ευρήματα σχετικά με την επίδραση του ιού απλού έρπητα τύπου 2 (HSV-2). Στην ομάδα STEP, περίπου το 30% όλων των συμμετεχόντων είναι θετικοί στον HSV-2 και αυξάνει την πιθανότητα μόλυνσης από τον ιό HIV ανεξάρτητα από άλλους παράγοντες κινδύνου, αν και υπάρχει επίσης κάποια αλληλεπίδραση μεταξύ της κατάστασης του HSV-2, του sera και της περιτομής Ad5. Μηχανιστικά, οι ερευνητές θεωρούν ότι η λοίμωξη HSV-2 προκαλεί μια χρόνια φλεγμονώδη απόκριση στα μικτά δενδριτικά κύτταρα στο δερματικό-υποδερμικό όριο κοντά στις απολήξεις των νεύρων, ακόμη και όταν δεν υπάρχει εμφανής αλλοίωση και ότι η τριβή κατά τη διάρκεια της συνουσίας εκθέτει αυτά τα κύτταρα-στόχους στον ιό HIV. Κατά συνέπεια, η λοίμωξη από τον HSV-2 μπορεί να αποτελεί εμπόδιο στα εμβόλια HIV, επισημαίνοντας την επείγουσα ανάγκη για ένα εμβόλιο HSV-2 επίσης.

Η Patricia D’Souza πρότεινε ότι οι τρέχουσες δοκιμασίες μπορεί να μην είναι επαρκείς για τον προσδιορισμό των συσχετισμών προστασίας. Σαφώς δεν δημιουργούνται όλα τα κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα (CTLs) με ίσα CD8 + κύτταρα, αλλά πολλοί παράγοντες μπορούν να συνεισφέρουν στην αντι-ιική αποτελεσματικότητα των Τ-λεμφοκυττάρων CD8 +: πολυλειτουργικότητα, λειτουργικότητα, αποτελεσματικότητα θανάτωσης, εξελικτικοί περιορισμοί στις ακολουθίες επιτόπων, παρουσίασης αντιγόνου και ικανότητας πολλαπλασιασμού. Επιπροσθέτως, η αποτελεσματικότητα μιας ανοσοαπόκρισης σε ένα εμβόλιο Τ κυττάρου μπορεί να διαφέρει από άνθρωπο σε άνθρωπο όπως και η ανοσολογική απόκριση σε HIV λοίμωξη, και αυτή η παραλλαγή μπορεί να σχετίζεται έντονα με το αλληλόμορφο HLA. Έτσι, ένα εμβόλιο Τ κυττάρων μπορεί να αυξήσει τη γενετικά καθορισμένη φυσική ικανότητα του σώματος να ανταποκρίνεται στον ιό HIV, με αποτέλεσμα ποικίλα επίπεδα ελέγχου που εξαρτώνται από το αλληλόμορφο HLA του ατόμου.

Ο Bruce Walker παρουσίασε δεδομένα σχετικά με τη λειτουργία CTL στα 500 LTNPs του Διεθνούς Συλλόγου Ελεγκτών HIV, μερικοί από τους οποίους έχουν φυσιολογικό αριθμό CD4 + και εξαιρετικά χαμηλά ιικά φορτία 30 χρόνια μετά την ορομετατροπή. Η ικανότητά τους να περιορίζουν τη μόλυνση από τον ιό HIV σχετίζεται με διαφορές στην ιική καταλληλότητα που προκαλούνται από το ανοσοποιητικό σύστημα. Για παράδειγμα, το προστατευτικό αλληλόμορφο HLA B * 57 υπερεκπροσωπούνται σε ελίτ ελεγκτές και φαίνεται να είναι ένας σημαντικός σύνδεσμος μεταξύ του MHC και της ιογενούς φυσικής κατάστασης. Με κάποιο τρόπο, τα πεπτίδια που εκφράζονται με CTL (όπως το TW10, το οποίο αναστέλλει τη σύνθεση p24) ασκούν επιλεκτική πίεση στον ιικό πληθυσμό, ελέγχοντας το ιικό φορτίο περιορίζοντας την ικανότητα του ιού να μεταλλάσσεται και έτσι να διαφεύγει. Φαίνεται ότι είναι τα επιτόπια Ηΐν που στοχεύονται από τα CTL, και όχι από τα αλληλόμορφα HLA, που είναι προστατευτικά. Στόχος τώρα είναι να εντοπιστούν τα επιτόπια Ηΐν που προβλέπουν τον έλεγχο και την εξέλιξη και να αναπτύξουν ένα εμβόλιο που προκαλεί απόκριση σε αυτούς τους ειδικούς επίτοπους.

Ο David Heckerman ανέφερε παρόμοια στοιχεία για να εξηγήσει γιατί το εμβόλιο Merck απέτυχε να μειώσει το ιικό φορτίο σε περιπτώσεις STEP παρά την επαγωγή των ειδικών για Ηΐν CD8 + Τ κυττάρων. Μετά τον εμβολιασμό, οι ερευνητές ανίχνευσαν την ανταπόκριση σε 76 πεπτιδικά “minipools” που κάλυπταν Gag, Pol και Nef. Κάθε απόκριση αποδόθηκε σε έναν γνωστό επίτοπο εντός κάθε μινιάλου και σε έναν αντίστοιχο περιορισμό HLA στο άτομο και οι προβλεπόμενες αποκρίσεις συσχετίστηκαν με την πρώιμη sVL τις εβδομάδες 8 και 12 μετά τη μόλυνση. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο έλεγχος του καθορισμένου σημείου VL συσχετίζεται όχι με τον συνολικό αριθμό αποκρίσεων, αλλά με τον αριθμό των αποκρίσεων σε συγκεκριμένους προστατευτικούς επίτοπους. Αυτοί οι “καλοί” επίτοποι δεν περιορίζονται στο Gag, ούτε περιορίζονται σε εκείνους που παρουσιάζονται από προστατευτικά αλλήλια όπως Β * 57 και Β * 27. Αυτό υποδηλώνει ότι ο σχεδιασμός ενός επιτυχημένου ανοσογόνου εμβολίου μπορεί να εξαρτάται από την συμπερίληψη καλών επιτόπων και την εξαίρεση άλλων που αποσπούν το ανοσοποιητικό σύστημα από τις περιοχές στόχευσης που σχετίζονται με τον έλεγχο της αντιγραφής του ιού.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Heckerman δήλωσε ότι οι ερευνητές εξετάζουν προσεκτικά αυτό που ορίζει ένα “καλό” επίτοπο, αλλά ότι μπορεί να χρειαστούμε ένα υψηλότερο bar για “καλό”. Για παράδειγμα, μερικές από τις ίδιες μεταλλάξεις παρατηρούνται και στα δύο LTNPs και θα χρειαστούν περισσότερα δεδομένα για να εξαφανιστούν οι ακριβείς παράμετροι της “προστασίας.” Αυτά τα πρόσθετα δεδομένα θα γίνουν σύντομα διαθέσιμα, επιτρέποντας στους ερευνητές να εξετάσουν επίσης τα γεγονότα μετά τη μόλυνση και να απαντήσουν σε ερωτήσεις σχετικά με το πώς η ανοσολογική αντίδραση αποτρέπει την αντισταθμιστική “διαφυγή “Μεταλλάξεις στον ιό HIV.

Ο Mark Connors παρουσίασε δεδομένα που υποδηλώνουν τη σημασία της λειτουργίας των κυττάρων Τ στον ανοσολογικό έλεγχο. Η ανάλυση των LTNP αποκαλύπτει ότι ούτε το προφίλ HLA γενικά, ούτε το Β * 57 ειδικότερα, είναι απαραίτητο ή επαρκές για την καταστολή του ιικού φορτίου. Ωστόσο, τα LTNPs έχουν υψηλότερη αναλογία και / ή περισσότερο ενεργό πληθυσμό, πρώιμων CD8 + τελεστικών κυττάρων Τ που εκκρίνουν ιντερφερόνη-γάμμα (ΙΡΝ-γ), γκράζυμα-Β και περφορίνη. Οι ερευνητές εξέτασαν τον ρόλο αυτών των τελεστικών μορίων in vitro προσδιορισμού θανάτωσης, πρώτα με ανάμειξη των τελεστικών κυττάρων με επισημασμένα κύτταρα στόχους για μία ώρα και έπειτα μέτρηση για το granzyme-B. Παρατήρησαν μια μεγάλης κλίμακας θανάτωση που συσχετίζεται με την παροχή granzyme-B σε επισημασμένα κύτταρα, υποδηλώνοντας μια ποιοτική αύξηση της ικανότητας των ΗΤ + Τ κυττάρων να σκοτώσουν μολυσμένα κύτταρα. Οι προσδιορισμοί των PBMCs από το HVTN 071, που περιελάμβανε το τρισθενές εμβόλιο Merck, δεν αποκάλυψαν τέτοιο πρότυπο. το εμβόλιο παράγει ένα προφίλ απόκρισης που είναι περισσότερο παρόμοιο με τους προχωρημένους παρά με τους LTNPs. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι ο πολλαπλασιασμός και η φόρτωση Τ κυττάρων τελεστών CD8 + διαδραματίζουν βασικό ρόλο στον έλεγχο του ιού, αλλά υποδεικνύουν επίσης την ανάγκη να επάγεται βραδύτερος, μακρόχρονος πολλαπλασιασμός και φόρτωση. Επίσης, αποκαλύπτουν την ανάγκη για καλύτερη ανίχνευση μορίων τελεστή, κάτι παρόμοιο με τον in vitro προσδιορισμό θανάτωσης.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Connors επανέλαβε ότι η δολοφονία είναι μια ποιότητα Τ κυττάρων, ανεξάρτητα από το πεπτίδιο ή το προφίλ, αλλά ότι η εύρεση του βέλτιστου πεπτιδίου θα οδηγήσει σε καλύτερη θανάτωση. Ο στόχος είναι ένας προσδιορισμός που διακρίνει μεταξύ των φαινοτύπων χωρίς επικάλυψη. Αυτά τα αποτελέσματα ελήφθησαν 36 ώρες μετά τη μόλυνση, αλλά θα ήταν χρήσιμο να επαναλάβετε το πείραμα την 6η ημέρα για να μάθετε τι ακριβώς επεκτείνεται. Ομοίως, τα αποτελέσματα από τα PBMCs δεν μας λένε τι συμβαίνει στους ιστούς. θα ήταν χρήσιμο να επαναλάβετε το πείραμα με δείγματα βλεννογόνου, ειδικά κύτταρα από τη θέση μόλυνσης. Οι ερευνητές δεν έχουν πραγματοποιήσει ακόμα τετραμερή αναστολή θανάτωσης για να μετρήσουν την εξειδίκευσή τους, για παράδειγμα, εάν Env-ειδικά Τ-λεμφοκύτταρα είναι πιο ισχυρά από ότι τα Gag-ειδικά Τ-λεμφοκύτταρα. Δεν φαίνεται να υπάρχουν διαφορές μεταξύ των ομάδων ασθενών, αλλά αυτά τα αποτελέσματα (χρησιμοποιώντας τον ιό SF162, ένα προϊόν απομόνωσης Β) δεν έχουν επαναληφθεί σε άλλα clades.

Ο Michael Pensiero σημείωσε ότι τα ευρήματα STEP σε σχέση με τον φορέα rAd5 διεγείρουν το ανανεωμένο ενδιαφέρον για τη μελέτη μόλυνσης αδενοϊού άγριου τύπου. Σχετικές ερευνητικές ερωτήσεις περιλαμβάνουν τη συσχέτιση μεταξύ της ανοσίας Ad5 και της λοίμωξης από τον ιό HIV, την επέκταση των πληθυσμών Τ κυττάρων σε εμβολιασμένους με Ad5 +, την ανταπόκριση στην πρόκληση, την εξασθένιση της ανοσολογικής απόκρισης στα διαγονίδια HIV και τις επιπτώσεις για το σχεδιασμό του εμβολίου.

Η Nicole Frahm πρότεινε ότι μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση των ειδικών για φορέα κυτταρικών ανοσοαποκρίσεων θα είναι απαραίτητη πριν χρησιμοποιηθούν φορείς σε μελλοντικές δοκιμές εμβολίων. Το εργαστήριό της εξέτασε τα PBMCs από τους συμμετέχοντες στις δοκιμές 413 STEP και μέτρησε τις αποκρίσεις τους στον φορέα Ad5 (χωρίς ένθετα) και τα 1,773 Ad5 15-μερή πεπτίδια αλληλεπικαλύπτοντα με 11 αμινοξέα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι αντιδράσεις Τ-κυττάρων που είναι ειδικές για Ad5 είναι ανιχνεύσιμες στην πλειονότητα των ατόμων από τη δοκιμή STEP και επηρεάζονται από τον Ad5 serostatus και τον εμβολιασμό. Οι αποκρίσεις στον κενό φορέα είναι κατά κύριο λόγο διαμεσολαβούμενες από CD4 + Τ κύτταρα. στους λήπτες εικονικού φαρμάκου, οι αποκρίσεις είναι πιο συχνές σε άτομα με τίτλους nAb> 18, αλλά τα μεγέθη είναι παρόμοια. Στους αποδέκτες των εμβολίων, τα ποσοστά ανταπόκρισης και τα μεγέθη είναι σημαντικά υγρανθέντα από τους προϋπάρχοντες τίτλους nAb> 18. Οι αποκρίσεις σε πεπτίδια Ad5 οδηγούν σε σημαντικές αυξήσεις στα ποσοστά απόκρισης των CD8 + Τ κυττάρων σε όλους τους εμβολιασμένους, ανεξάρτητα από τον serotype Ad5, και τα μεγέθη είναι σημαντικά αυξημένα σε οροαρνητικά άτομα Ad5. Τα ποσοστά απόκρισης CD-4 + αυξάνονται μόνο σε οροαρνητικά άτομα. Η χαρτογράφηση επιτόπιων αποκαλύπτει ότι οι αποκρίσεις CD4 + κατευθύνονται κατά κύριο λόγο σε πρωτεΐνες εξονίου και πυρήνα, ενώ οι αποκρίσεις CD8 + κατευθύνονται σε έναν επιπρόσθετο στόχο, Ε3 / Ε4, με ελάχιστες μόνο διαφορές στην ειδικότητα μεταξύ εμβολιασμένων και παραληπτών εικονικού φαρμάκου. Ενενήντα δύο τοις εκατό των στοχευόμενων πεπτιδίων είναι πλήρως συντηρημένα μεταξύ των αδενοϊών της ομάδας C (Ad1, 2, 5 και 6), γεγονός που μπορεί να εξηγήσει την παρουσία αντι-ειδικών αποκρίσεων Τ κυττάρων απουσία Ad5 nAbs.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Frahm πρόσθεσε ότι η πολλαπλή φυσική προ-μόλυνση με αδενοϊούς της ομάδας C μπορεί να έχει ένα τεράστιο αποτέλεσμα αστάθειας, οδηγώντας το ανοσοποιητικό σύστημα να ανταποκριθεί έντονα στο φορέα, αποσπώντας το από τα ένθετα του HIV. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί χρησιμοποιώντας έναν λιγότερο κοινό διανύτη. πολλά θα μάθουν από τις συνεχιζόμενες δοκιμές χρήσης τροποποιημένων φορέων εμβολιασμού της Άγκυρας και του καναρινιού. Μπορεί να είναι δυνατό να χτυπήσουμε με κάποιο τρόπο την πρώιμη απόκριση (φορέα) και να εστιάσουμε την ανταπόκριση στα διαγονίδια.

Ο Michael Betts παρουσίασε δεδομένα από την ανάλυση δειγμάτων από μια δοκιμή φάσης 1 του εμβολίου Merck που δεν δείχνουν διαφορά στην έκφραση ή τη λειτουργικότητα των κυττάρων CD4 + σε Ad5 οροθετικούς και οροαρνητικούς εμβολιασμένους και καμία διαφορά στην επαγωγή της ανοσίας. Ο εμβολιασμός αυξάνει τον αριθμό των κυττάρων CD4 + νωρίς, ειδικά σε οροαρνητικούς εμβολιασμένους, αλλά μέχρι την εβδομάδα 20, οι αποκρίσεις είναι παρόμοιες. Για το λόγο αυτό, είναι απίθανο ότι ο Ad5 serostatus μπορεί να αντιληφθεί το υψηλότερο ποσοστό μόλυνσης στους εμβολιασμένους.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Betts είπε ότι η έκφραση του CD67 (ένας πιθανός δείκτης ενεργοποίησης) δεν αλλάζει ανά πάσα στιγμή. Ο πειραματικός σχεδιασμός ανάγκασε τους ερευνητές να συμπεράνουν τι συνέβαινε στον ιστό από αυτό που θα μπορούσε να μετρηθεί στα PBMCs. οι δείκτες εμπορίας δεν είναι ακόμη διαθέσιμοι και πρέπει να προέρχονται από μια μεγαλύτερη βάση δείγματος.

Ο Dan Barouch απηύθυνε το ίδιο υποκείμενο ερώτημα, εάν η ειδική για Ad5 ανοσία δρα για να αυξήσει τον αριθμό των στόχων για τον ιό HIV, χρησιμοποιώντας επίσης δεδομένα από μια δοκιμή φάσης 1 του εμβολίου Merck. Δεν βρήκε καμία συσχέτιση μεταξύ Ad5 serostatus και Ad5-specific T-cell responses. Οι οροαρνητικοί εμβολιαστές έγιναν οροθετικοί για το Ad5, αλλά δεν εμφάνισαν ανιχνεύσιμες αποκρίσεις σε Ad26, Ad35 ή Ad42. Ο εμβολιασμός δεν οδήγησε σε αλλαγές στα υποσύνολα CD4 + ή στην παρατεταμένη ενεργοποίηση των Τ κυττάρων CD4 +. Συνολικά, αυτά τα δεδομένα μειώνουν την αξιοπιστία της υπόθεσης ότι ο τίτλος Ad5 nAb> 18 συμβάλλει στην απόκτηση του HIV σε εμβολιασμένους με STEP. Το εργαστήριο Barouch εξετάζει επί του παρόντος την οροθεσιμότητα των εναλλακτικών φορέων Ad (5, 26, 35 και 48) στη μελέτη STEP για να προσδιορίσει εάν η nAbs βάσης σε άλλους οροτύπους Ad συσχετίζεται με την ενισχυμένη απόκτηση.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Barouch είπε ότι η ανοσία του Ad5 παραμένει παράγοντας κινδύνου στους άντρες χωρίς περιθώριο. Υπάρχει μικρή διασταυρούμενη αντιδραστικότητα μεταξύ των 51 οροτύπων ανθρώπινου αδενοϊού, εκτός από τις 6 υποομάδες, και υπάρχουν πολλά που πρέπει να μάθουμε από σπάνιες και ασθενώς μολυσματικές ποικιλίες όπως το Ad26, ακόμη και αν είναι λιγότερο από τέλειους φορείς. Απαιτούνται περισσότερα δεδομένα σχετικά με τις βλεννογόνες αποκρίσεις, οι οποίες θα μπορούσαν να διερευνηθούν σε μελέτες μη ανθρώπινων πρωτευόντων (ΝΗΠ), για παράδειγμα ρινική πρόκληση με Ad5 ικανή για αντιγραφή ακολουθούμενη από βιοψίες βλεννογόνου, επαναλαμβανόμενες με άλλους τύπους διαφήμισης. Ο ετερόλογος πρωταρχικός στόχος και η ώθηση είναι μια άλλη στρατηγική που αξίζει περαιτέρω διερεύνηση. Τα ιστορικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι τα ΝΗΠ δεν αποτελούν τέλειο μοντέλο ανθρώπινης αντίδρασης στο Ad5.

Ο Daniel Zak παρουσίασε μια ανάλυση σε επίπεδο συστήματος για τις επιδράσεις της ανοσίας Ad5 στις αποκρίσεις εμβολίων, χρησιμοποιώντας δεδομένα από τη δοκιμή HVTN 071. Χρησιμοποιώντας μικροσυστοιχίες για να προσδιορίσουν ποια γονίδια και μονοπάτια έχουν ενεργοποιηθεί σε διαστήματα 6 έως 168 ωρών μετά τον εμβολιασμό, οι ερευνητές βρήκαν ισχυρές, συνεπείς απαντήσεις σε 10 άτομα. Η μέγιστη ανταπόκριση έρχεται στις 24 ώρες, με 583 γονίδια συνεχώς ρυθμισμένα και 482 προς τα κάτω ρυθμισμένα, τα περισσότερα από τα οποία έχουν λειτουργίες που σχετίζονται με την ανοσολογική απόκριση, την επεξεργασία και παρουσίαση αντιγόνου και τον πολλαπλασιασμό των λεμφοκυττάρων. Η ειδική για Ad5 ανοσία εξασθένησε την ανταπόκριση των 148 από αυτά τα γονίδια (84 πάνω, 64 κάτω), πιθανώς επειδή αυτά τα άτομα είχαν διαφορές στη γραμμή έκφρασης των γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσοενισχυτική ικανότητα που προκάλεσε το εμβόλιο. Οι ερευνητές επίσης προσδιόρισαν αρκετές νέες συσχετίσεις για το μέγεθος των απαντήσεων CD8 +.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Ζακ πρόσθεσε ότι η ανοσία Ad5 εξασθενεί ορισμένες απαντήσεις, αλλά δεν φαίνεται να ενισχύει τις απαντήσεις. Δεν είναι σαφές εάν αυτό συμβαίνει επειδή το ερέθισμα μειώνεται ή η ανταπόκριση μειώνεται. αυτό θα μπορούσε να δοκιμαστεί με τη μείωση της δόσης. Θα ήταν επιθυμητό να υπάρχουν δεδομένα από χαμηλότερες δόσεις (εμβολίου) και σε προγενέστερα και μεταγενέστερα χρονικά σημεία. Προς το παρόν, δεν υπάρχουν διαθέσιμα δείγματα πέρα ​​από μια εβδομάδα και θα ήταν επιθυμητό να επαναληφθεί η ανάλυση στις 20 ημέρες. Ο κίτρινος πυρετός και άλλα εξασθενημένα εμβόλια ιών έχουν βραδύτερες αποκρίσεις από τα εμβόλια Ad5.

Η Wendy Tan παρουσίασε δεδομένα από μελέτες με ποντίκια που έδειξαν ότι διαφορετικοί φορείς επάγουν κύτταρα Τ μνήμης διαφορετικών ιδιοτήτων. Συγκεκριμένα, η σύγκριση του Ad5 με τον ιό της λεμφοκυτταρικής χοριομηνιγγίτιδας (LCMV) και την Listeria monocytogenes (LM) έδειξε ότι ο Ad5 συγκρίνεται ευνοϊκά σε μερικά μέτρα (π.χ. απόλυτος αριθμός CD8 + Τ κυττάρων), αλλά σχετικά χαμηλός σε άλλα (π.χ πολυλειτουργικότητα και ικανότητα πολλαπλασιασμού ). Με άλλα λόγια, ο φορέας Ad5 προκαλεί μια απόκριση που είναι μεγάλη σε μέγεθος αλλά περιορισμένη σε πλάτος. Η εκκίνηση του DNA μπορεί να αυξήσει σημαντικά το μέγεθος της απόκρισης των CD8 + Τ κυττάρων που προκαλείται από Ad5, αλλά έχει ελάχιστη επίδραση στο εύρος ή τη λειτουργικότητά του.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, η Tan αναγνώρισε ότι 1011 ιικά σωματίδια είναι υψηλή δόση, αλλά όταν το πείραμα επαναλήφθηκε σε 107 σωματίδια, η ποιότητα της απόκρισης ήταν ακανόνιστη. Δεν είναι σαφές εάν οι διαφορές οφείλονται στον φορέα ή τη δόση. οι ερευνητές δεν έχουν επαναλάβει κάθε φορέα σε κάθε δόση. Τα δεδομένα σχετικά με τη διάδοση είναι αργά στη συλλογή και δεν είναι ακόμα διαθέσιμα. Οι ερευνητές προσπαθούν ακόμη να προσδιορίσουν το κύτταρο στόχο για τα Ad5-ειδικά CD8 + Τ κύτταρα, αλλά υποθέτουν ότι είναι δενδριτικά κύτταρα. Υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ του ανοσοποιητικού συστήματος του ανθρώπου και του ποντικιού, αλλά το ποντίκι φαίνεται να είναι ένα αξιόπιστο μοντέλο για την ανταπόκριση και τη μνήμη Ad5. Οι ερευνητές δεν εξέτασαν τα δεδομένα από προηγούμενα εμβόλια Ad5 στο Κέντρο Έρευνας Εμβολίων (VRC).

Ο Adam Sherwat παρουσίασε τα σχέδια για το HVTN 505, μια δοκιμασία απόδειξης της ιδέας του εμβολίου DNA + rAd5 που αναπτύχθηκε από την VRC. Το πρωτόκολλο απαιτεί την εγγραφή περίπου 1300 αρνητικών για τον ιό HIV σε άνδρες (MSM) στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η εγγραφή περιορίζεται σε άνδρες που περιτομή και Ad5-οροαρνητικό. η εγγραφή των 1.300 συμμετεχόντων αναμένεται να διαρκέσει περίπου 36 μήνες και αναμένεται ότι το 3,6% των συμμετεχόντων θα αποκτήσουν μόλυνση από τον ιό HIV κάθε χρόνο. Η δοκιμή θα παρακολουθείται για την ασφάλεια, τη ματαιότητα και τα τελικά σημεία. πραγματοποιήθηκε συνάντηση του Ιανουαρίου 2009.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Sherwat είπε ότι οι συμμετέχοντες θα εξετάζονται επίσης για φαινότυπο MHC / HLA, αλλά όχι μόνο μετά την εγγραφή τους. Η προηγούμενη διαστρωμάτωση μπορεί να αποφέρει ισχυρότερα αποτελέσματα, αλλά ο έλεγχος είναι ήδη επαχθής και οι ερευνητές δεν επιθυμούν να επεκτείνουν τη διαδικασία. Η παρακολούθηση της ασφάλειας θα περιλαμβάνει μια διασταυρούμενη αποκοπή, αλλά η εβδομαδιαία ανασκόπηση του ιικού φορτίου και άλλων τελικών σημείων δεν θα είναι δυνατή σε αυτή τη δοκιμασία, κυρίως επειδή οι τεχνικές δακρύρροιας δεν είναι έτοιμες. Η δοκιμή θα πρέπει να έχει 80% ισχύ για να ανιχνεύσει μια 57% διαφορά στην προστασία από τη μόλυνση.

Ο James Bradac παρουσίασε μια ενημέρωση σχετικά με τις προκλινικές δραστηριότητες του προγράμματος DAIDS Vaccine Research Programme (VRP). Σε απάντηση της διάσκεψης κορυφής για το εμβόλιο, η VRP δίνει μεγαλύτερη έμφαση στην έρευνα για την ανακάλυψη εμβολίων, με νέα χρήματα για βασική έρευνα και προσπάθειες για καλύτερη αξιοποίηση των πόρων του ΠΧΠ. οι οποίες δημοσιεύθηκαν τον Αύγουστο του 2008 – τα προγράμματα υψηλής ραδιενέργειας για την πρόληψη της μετάδοσης του HIV (HIT-IT), για τα οποία υποβλήθηκαν αιτήσεις τον Νοέμβριο του 2008 και το βασικό πρόγραμμα ανίχνευσης εμβολίων κατά του HIV, για τα οποία υποβλήθηκαν αιτήσεις τον Ιανουάριο του 2009. Τα πρώτα βραβεία για τα δύο προγράμματα έχουν προγραμματιστεί για τον Ιούλιο του 2009. Επιπλέον, η DAIDS έχει χορηγήσει επιδοτήσεις σε εργαστήρια σχετικά με την προσφορά, τη ζήτηση και τη χρήση των πόρων NHP και για τα εμβόλια Β-κυττάρων. ένα RFA θα πρέπει να είναι σύντομα έτοιμο για ένα Δίκτυο Β-κυττάρων βιολογίας για το πρόγραμμα ανάπτυξης εμβολίων κατά του AIDS.

Προηγούμενα υπάρχοντα προγράμματα θα συνεχιστούν. Έχουν γίνει έξι νέα βραβεία σταδιακής καινοτομίας το 2008 και ορισμένοι από τους πρώτους βραβευθέντες είναι έτοιμοι για τη μετάβαση από τη φάση R21 (απόδειξη της έννοιας) σε φάση R33 (εκτεταμένη ανάπτυξη) χωρίς να χρειάζεται να υποβάλουν νέες αιτήσεις. Απαντώντας σε ερωτήσεις, ο Μπραντάκ εξήγησε ότι τα ορόσημα R21 στο πρόγραμμα Phased Innovation Award επιβάλλονται από τον εαυτό του και λειτουργούν ως μέρος της 18μηνης έκθεσης προόδου και της αναθεώρησης της μετάβασης.

Στη συζήτηση που ακολούθησε, ο Eric Hunter ανέφερε ότι η δουλειά του AVRS είναι να μετασχηματίσει τις συσκέψεις του σε συστάσεις προς τους DAIDS, συμπεριλαμβανομένων προτάσεων για προτεραιότητες και κατευθύνσεις και (αν είναι δυνατόν) μια σειρά ενεργειών. Μια σύνοψη της παρούσας συνάντησης, με παρουσιάσεις του PowerPoint, θα διατεθεί στα μέλη μέσα σε ένα μήνα και η AVRS θα επανεξετάσει αυτά τα ερωτήματα στη συνεδρίασή της τον Μάιο.

Άλλοι συμμετέχοντες πρότειναν ότι θέματα όπως το σχεδιασμό ένθετων και τα εφέ διάνυσμα είναι τόσο περίπλοκα που μπορεί να είναι πάρα πολύ για οποιαδήποτε ομάδα να χειριστεί. Ομοίως, ποιος είναι ο πλέον κατάλληλος μηχανισμός χρηματοδότησης; το θέμα έχει μεγαλύτερο έλεγχο σε μια σύμβαση από ό, τι σε σχέση με τις επιχορηγήσεις, αλλά είναι σαφές ότι θα χρειαστεί μια προσέγγιση κοινοπραξίας. Η χρηματοδότηση θα πρέπει να διατεθεί για μια συναινετική διάσκεψη και έναν μηχανισμό που θα υποστηρίξει κοινές προσπάθειες. Άλλοι συμμετέχοντες ανέφεραν ότι χρειαζόμαστε καλύτερη κατανόηση των βασικών στοιχείων – για παράδειγμα, οι σημερινές παρουσιάσεις υποδεικνύουν ότι είναι πιο σημαντικό να στοχεύσουμε τους σωστούς επίτοπους απ ‘ό, τι είναι να επιτύχουμε μια μαζική, αλλά μη στοχοθετημένη αντίδραση. Ίσως μια προσέγγιση “ταχύτητας χρονολόγησης” θα βοηθήσει να απαντήσει στις βασικές ερωτήσεις? να δημιουργήσει και να επιτεθεί σε μερικούς άνδρες με άχυρο, και στη συνέχεια να αφήσει τις αποφάσεις σχετικά με τις κατευθύνσεις του προγράμματος να καθοδηγούνται από την έκβαση.

Μια άλλη επιλογή θα ήταν η οργάνωση κοινοπραξιών γύρω από συγκεκριμένες ερωτήσεις ή ομάδες, προκειμένου να δημιουργηθούν και να δοκιμαστούν συγκεκριμένες υποθέσεις (π.χ. μπορεί η επιλογή του φορέα να ελέγξει την απόκριση του τελεστή στον βλεννογόνο;). Ένα συγκεκριμένο παράδειγμα είναι μια Ομάδα για την Ασφάλεια του Ιού Viral που θα μπορούσε να εφαρμόσει τυποποιημένα μέτρα σε πολλαπλούς φορείς, αντιμετωπίζοντας κατ ‘αυτόν τον τρόπο τις οριζόντιες ερωτήσεις στον σχεδιασμό των εμβολίων. Αυτό θα ήταν ένα καλό θέμα για μια επερχόμενη συνάντηση για την Παγκόσμια Επιχείρηση Εμβολίων HIV. Φαίνεται ότι υπάρχει συμφωνία ότι οι φορείς και τα ένθετα πρέπει να αντιμετωπίζονται χωριστά, αλλά με προσοχή στις συνέργειες και την εστίαση στο αποτέλεσμα, τι θέλουμε να επιτύχει ο φορέας και το ένθετο.

Η συνεδρίαση διακόπτεται στις 5:10 μ.μ. και συνέβη το επόμενο πρωί στις 8:30 π.μ.

Ο James Bradac άνοιξε τη συνεδρία αναφέροντας ότι το Τμήμα Μικροβιολογίας και Μολυσματικών Νόσων (DMID) χορήγησε τέσσερις επιχορηγήσεις το 2009 για τη Βιολογία Συστημάτων για τις Λοιμώξεις

Επιπρόσθετα, προγραμματίζεται η έναρξη μιας πρωτοβουλίας του DAIDS από το DAIDS με τη χρήση του μηχανισμού P01 ή P50 για την ανάλυση της ανοσολογικής αντίδρασης του HIV: Μια προσέγγιση της βιολογίας των συστημάτων. Σκοπός των ακόλουθων παρουσιάσεων είναι να βοηθήσουμε την AVRS να προβεί σε συστάσεις για το οικονομικό έτος 2011 σχετικά με τις πρόσθετες πρωτοβουλίες που πρέπει να αναληφθούν χρησιμοποιώντας τους μηχανισμούς χρηματοδότησης. Δύο συγκεκριμένα θέματα ενδιαφέροντος είναι: (1) Ποιες ερωτήσεις πρέπει να αντιμετωπιστούν με τη χρήση τεχνικών βιολογίας συστημάτων και διαθέσιμων δειγμάτων και συνόλων δεδομένων ανθρώπινων και ΝΗΠ και (2) Ποιες τεχνολογίες βιολογίας συστημάτων θα πρέπει να εφαρμόζονται σε δείγματα ερευνών εμβολίων σε τακτική βάση;

Ο Ron Germain εισήγαγε τη βιολογία συστημάτων ως συνδυασμός των αρχών της μηχανικής, των μαθηματικών, της φυσικής και της επιστήμης των υπολογιστών με εκτεταμένα πειραματικά δεδομένα, σε πολλές διαφορετικές κλίμακες, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη μιας ποσοτικής και εννοιολογικής κατανόησης των βιολογικών συστημάτων και φαινομένων, επιτρέποντας την πρόβλεψη και την ακριβή προσομοίωση σύνθετων βιολογικών συμβάντων και συμπεριφορών. Οι εισροές περιλαμβάνουν γονιδιωματικά και επιγονιδιωματικά δεδομένα, προφίλ έκφρασης μεγάλης κλίμακας, πρωτεομική ανάλυση υψηλής απόδοσης, τετραδιάστατα σύνολα δεδομένων απεικόνισης, ανάλυση πολλαπλών παραμέτρων νανοκλίμακας και παγκόσμια εξέταση RNAi και χημική βιβλιοθήκη. Τα αποτελέσματα περιλαμβάνουν μηχανικά διαγράμματα, χάρτες συνδέσεων και κινούμενα σχέδια, καθώς και ποσοτικά μοντέλα προσομοίωσης της οργάνωσης δικτύων κυτταρικών στοιχείων, διαφοροποιημένων κυττάρων, ασθενειών κλπ. Τα μοντέλα αυτά επιτρέπουν στους ερευνητές να προβλέψουν την επίδραση της αλλαγής ενός ή περισσοτέρων συστατικών. Οι συμβατικές προσεγγίσεις σε αυτά τα ερωτήματα και τα σύνολα δεδομένων είναι χονδροειδείς και δύσκολο να ενημερωθούν, αλλά το πρόγραμμα ηλεκτρονικών προσομοιώσεων Immunology (Simmune) επιτρέπει στους βιολόγους να κατασκευάσουν και να τρέξουν σύνθετα μοντέλα με τα απαραίτητα μαθηματικά “στο παρασκήνιο.” Το Simmune υποστηρίζει υπολογιστικά μοντέλα σε όλες τις κλίμακες, μοριακές αλληλεπιδράσεις σε πολυκύτταρα συστήματα, επιτρέποντας στους ερευνητές να κατανοούν, να προβλέπουν και να επικυρώνουν πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις.

Αυτά και άλλα εργαλεία αναπτύσσονται και διαδίδονται από το Πρόγραμμα Θερμοηλεκτρονικών Συστημάτων Ανοσολογίας και Μορφοποίησης της Λοιμώδους Νόσου (PSIIDM) και από το νέο Μεταγραφικό Κέντρο Ανθρώπινης Ανοσολογίας (CHI), αλλά η παρούσα κατάσταση της τεχνολογίας είναι περιορισμένη. τα εργαλεία είναι επίπεδα και στατικά και τα μοντέλα δεν εξορύσσουν τα δεδομένα για νέα και απροσδόκητα αποτελέσματα. Ένας από τους κύριους στόχους του CHI είναι να κατανοήσει πώς λειτουργεί το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα (όχι αυτό ενός μοντέλου οργανισμού) σε υγιή άτομα και κατά τη διάρκεια της νόσου. Αυτό θα απαιτήσει την ανάπτυξη νέων αναλυτικών εργαλείων, τη συλλογή περισσότερων δεδομένων σε μεγαλύτερα σύνολα δεδομένων και πολύ πιο εξελιγμένη, επαναληπτική εκμετάλλευση αυτών των δεδομένων, προκειμένου να βελτιωθεί η κατανόηση του ανοσοποιητικού συστήματος. Ένα σημαντικό τελικό σημείο θα είναι τα “σύνολα δεδομένων υψηλής πυκνότητας” και ένα άλλο θα είναι ένα μαζικά παράλληλο εργαστήριο σε ένα τσιπ που συνδυάζει τη βιοχημεία, τη γονιδιωματική, την πρωτεϊνωματική και την αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων για να παράγει μια διαφορική διάγνωση και πρόγνωση για κάθε ασθενή συνολικά οργανισμός.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Germain είπε ότι τα μοντέλα μπορούν να δοκιμαστούν τόσο με επανάληψη (κατασκευή και δοκιμή πολλαπλών προβλέψεων) όσο και με έλεγχο ευαισθησίας (σύγκριση προβλέψεων με πραγματική βιολογία). Η οικοδόμηση του μοντέλου αυξάνει αναπόφευκτα την κατανόηση του συστήματος από τον ερευνητή, η οποία θα προχωρήσει από απλή σε περίπλοκη. Η ανάλυση μικροσυστοιχιών αντιπροσωπεύει επί του παρόντος ένα είδος φρούτων χαμηλής ανάρτησης που είναι ώριμο και έτοιμο για ανάλυση. η διατάραξη των συστημάτων θα οδηγήσει σε πιο εξελιγμένες ιδέες. Το τρέχον σχέδιο είναι να χρησιμοποιήσει μια προσέγγιση “Wikipedia”, δημιουργώντας μια δημόσια βάση δεδομένων μοντέλων δομικής βιολογίας που μπορεί να αντιγραφεί και να δοκιμαστεί αλλά όχι να τροποποιηθεί από εξωτερικούς χρήστες. Σε κάθε περίπτωση, το μοντέλο (και τυχόν μεταγενέστερες αλλαγές από τους συντονιστές) θα συνδέεται με πειραματικά δεδομένα. Με αυτόν τον τρόπο, το πεδίο, και όχι το CHI, καθαρίζει τα μοντέλα.

Το Μπαλί Pulendran παρείχε ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η βιολογία των συστημάτων μπορεί να προσφέρει πληροφορίες για τους μηχανισμούς με τους οποίους τα εμπειρικά εμβόλια του παρελθόντος διαμεσολαβούν στην αποτελεσματικότητά τους. Σε αυτή την περίπτωση, το εμβόλιο κίτρινου πυρετού 17D (YF-17D) είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά εμβόλια που έγιναν ποτέ, παράγοντας μια πολυδύναμη ανοσία που συνεχίζεται για πάνω από 30 χρόνια μετά τον εμβολιασμό, αλλά δεν καταλαβαίνουμε πώς λειτουργεί. Προηγούμενη έρευνα είχε διαπιστώσει ότι το YF-17D ενεργοποιεί πολλαπλά υποστρώματα δενδριτικών κυττάρων μέσω υποδοχέων τύπου Toll (TLRs) 2, 7, 8 και 9 για την διέγερση πολυδύναμης ανοσίας. Περαιτέρω ανάλυση οδήγησε στην αναγνώριση των εγγενών ανοσοποιητικών «υπογραφών» που μπορούν να προβλέψουν την ποσότητα, την ποιότητα και την παραμονή αντιγόνου-ειδικών CD8 + Τ-κυττάρων και Β-κυττάρων αποκρίσεων στο FY-17D. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι πολλά από αυτά τα γονίδια έχουν λειτουργίες που σχετίζονται με ιική μόλυνση. ένα συγκεκριμένα, το EIF2AK4, συνδέεται με μια συντηρημένη διαδικασία με την οποία το κύτταρο παράγει κόκκους σε απόκριση σε διάφορα είδη στρες, όπως θερμότητα, οξείδωση, περιορισμό θρεπτικών συστατικών και υπεριώδη ακτινοβολία, καθώς και ιική μόλυνση. Η προγνωστική αξία αυτού του γονιδίου μπορεί στη συνέχεια να δοκιμαστεί σε ποντίκια EIF2AK4-knockout, τα οποία πράγματι προκαλούν πολύ μειωμένη IFN-γ σε Τ κύτταρα. Αλλά το YF-17D προκαλεί ολόκληρες οικογένειες γονιδίων. Ο Pulendran πρότεινε ότι τα δεδομένα για αυτό και για άλλα γονίδια σε απάντηση στο YF-17D θα μπορούσαν να εξορύσσονται για άλλα 20 χρόνια.

Οι ερευνητές αρχίζουν να εφαρμόζουν αυτές τις ίδιες τεχνικές σε άλλα εμβόλια. Για παράδειγμα, μια ανάλυση των εμβολίων κατά της γρίπης έδειξε ότι υπήρχε πολύ μικρή επικάλυψη μεταξύ των γονιδίων που επάγονται από τρισθενή αδρανοποιημένη γρίπη εμβολίου, η οποία εγχέεται, και ζωντανό εξασθενημένο εμβόλιο γρίπης, το οποίο χορηγείται ως ρινική ομίχλη. Μια ανάλυση των οξέων λοιμώξεων εντόπισε 35 γονίδια που διακρίνουν καλύτερα τους ασθενείς με ιό γρίπης Α από εκείνους με λοίμωξη από E.coli ή S. pneumonia. Μακροπρόθεσμα, οι ερευνητές ελπίζουν να εντοπίσουν τις εγγενείς ανοσολογικές υπογραφές της ανοσογονικότητας και της αποτελεσματικότητας των εμβολίων για τα «καλά» και τα «υποβέλτιστα» εμβόλια, καθώς και τα έμφυτα συσχετισμένα CTLs, nAbs, Th1, Th2, κεντρική μνήμη, μνήμη τελεστή κλπ. , και να τα ενσωματώσετε σε μια βάση δεδομένων παγκόσμιας πρόσβασης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό ενός “τσιπ εμβολίου” καθώς και των ίδιων των εμβολίων. Φαίνεται μάλλον απίθανο να ανακαλύψουν έναν ενιαίο, καθολικό συσχετισμό ανοσογονικότητας, αν και είναι δυνατές συσπειρώσεις συσχετίσεων. Το πιο σημαντικό ερώτημα είναι τι μπορούν να εξακριβωθούν οι νέες βιολογικές γνώσεις από αυτές τις υπογραφές.

Σε απάντηση σε ερωτήσεις, ο Pulendran πρόσθεσε ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτή η προσέγγιση αποκαλύπτει την υπογραφή των κυττάρων-στόχων και όχι των εμβολίων. Οι ερευνητές δεν έχουν κάνει SNP ανάλυση βασικών γονιδίων, αλλά μπορούν να κάνουν ενημερωμένες εικασίες. Περαιτέρω εργασία απαιτείται επίσης για την ανταπόκριση μνήμης-η κύρια απάντηση προβλέπει μακροπρόθεσμη προστασία; Αυτό είναι ένα πείραμα που θα μπορούσε να γίνει στον άνθρωπο, αλλά θα ήταν ίσως χρήσιμο να το δοκιμάσετε πρώτα στο μοντέλο ΚΙΠ του κίτρινου πυρετού.

Ο Rafick-Pierre Sékaly περιγράφει τις δυνατότητες του τσιπ Illumina, το οποίο χρησιμοποιεί τεχνικές βιολογίας συστημάτων για να επεξεργάζεται, να αναλύει και να αναγνωρίζει γονιδιακές διαδρομές που προκαλούνται ως αντίδραση σε προστατευτικά εμβόλια, φυσική προστασία (π.χ. LTNPs) και χρόνια μόλυνση σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Η εμπειρία έχει δείξει ότι μια ισχυρή απόκριση Τ κυττάρων μνήμης οδηγεί σε προστατευτική ανοσία. ανάλυση με το τσιπ Illumina δείχνει ότι τα CD4 + Τ κύτταρα μνήμης σε LTNPs παρουσιάζουν διακριτά προφίλ έκφρασης γονιδίων. Ένα παράδειγμα είναι η FOX03a, η οποία εκφράζει μια πρωτεΐνη που στοχεύει γονίδια με αντιπολλαπλασιαστικές και / ή αποπτωτικές λειτουργίες. η αποσιώπηση του FOX03a διαφυλάσσει τα κύτταρα Τ μνήμης σε ασθενείς με χρόνια λοίμωξη από HIV από απόπτωση που προκαλείται από Fas. Περαιτέρω ανάλυση καταδεικνύει ότι μία μετάλλαξη στο Ν-τελικό άκρο FOX3a αυξάνει επίσης την επιμονή της μνήμης Τ κυττάρων. Ένα παρόμοιο φαινόμενο εμφανίζεται να εμφανίζεται στα Β κύτταρα μνήμης των LTNPs.

Ο Sékaly δήλωσε ότι οι ερευνητές χρησιμοποιούν τώρα το τσιπ Illumina για να επαναλάβουν την εργασία κίτρινου πυρετού σε τρία ξεχωριστά εργαστήρια (Ατλάντα, Μόντρεαλ και Λωζάνη) για να εντοπίσουν τα γονίδια και τα δίκτυα που προκαλεί το YF-17D. Τα προκαταρκτικά αποτελέσματα δείχνουν ότι το YF-17D επάγει μια πολυκυτταρική έμφυτη ανοσοαπόκριση που περιλαμβάνει γονίδια που σχετίζονται με ενεργοποίηση IFN και TLR, μακροφάγα, φυσικά κύτταρα φονιάς, κύτταρα Th1 και Th2 και ενεργοποίηση του συστήματος συμπληρώματος. Το YF-17D επάγει επίσης την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με τη συναρμολόγηση του φλεγμονώματος, την έκκριση IL-1α και β και IL-7 και τη διαμόρφωση των παραγόντων μεταγραφής και των γονιδίων επεξεργασίας αντιγόνου – εν συντομία, μια πολύπλοκη προσαρμοστική ανοσοαπόκριση που είναι επίσης μακροχρόνια. Αυτές οι υπογραφές γονιδιακής έκφρασης έχουν επικυρωθεί στο in vitro μοντέλο Mimic και στο μοντέλο ΝΗΡ (μακάκος). Ωστόσο, δεν φαίνεται να υπάρχει ενιαία συσχέτιση προστασίας. το σύνολο (ο αστερισμός αντίδρασης) είναι σίγουρα μεγαλύτερο από το άθροισμα των τμημάτων του.

Ο Robert Palermo περιέγραψε τη χρήση τεχνικών δομικής βιολογίας για τη μελέτη της εγγενούς ανοσίας και της πρώιμης αντίδρασης του ξενιστή ως καθοριστικών παραγόντων της παθογένειας στους αναπνευστικούς ιοί RNA και της δυνατότητας χρήσης τους σε πρότυπα ΝΗΡ του HIV. Επί του παρόντος, οι ερευνητές διεξάγουν λειτουργικές μελέτες γονιδιώματος σε μοντέλα ΝΗΡ και σε PBMCs από τους συμμετέχοντες σε δοκιμασίες STEP, συμπεριλαμβανομένων ενισχυτικών υπομονάδων Env, προφίλ έκφρασης και συγκρίσεις παθογόνων και μη παθογόνων αποτελεσμάτων. Τα αποτελέσματα μέχρι σήμερα υποδεικνύουν ότι διαφορετικά καθεστώτα εμβολίων επάγουν διαφορετικά πρότυπα γονιδιακής έκφρασης. η συσχέτιση με τα ανοσολογικά και ιολογικά δεδομένα είναι σε εξέλιξη, αλλά η προκαταρκτική ανάλυση προτείνει μια βαθύτερη και πιο σύνθετη απάντηση σε μια μη παθολογική μόλυνση παρά σε μια θανατηφόρο λοίμωξη. Σε μια κατάλληλα συντονισμένη προσπάθεια, οι ερευνητές πιστεύουν ότι μπορούν να χρησιμοποιήσουν παρόμοιες τεχνικές σε μοντέλα NHP για να ανακαλύψουν διαφορές έκφρασης μεταξύ ανταποκριτών και μη ανταποκριτών ή μεταξύ ελεγκτών και μη ελεγκτών. Η βιολογία των συστημάτων αυξάνει σημαντικά τον όγκο των δεδομένων που παράγονται από τέτοιες μελέτες, αλλά παρέχει επίσης τα υπολογιστικά εργαλεία για την ενσωμάτωση αυτών των δεδομένων προκειμένου να τα καταστήσει αληθινά.

Ο Daniel Zak παρουσίασε δεδομένα από μια μελέτη NHP για έμφυτη ανοσοαπόκριση σε 10 διαφορετικά καθεστώτα εμβολίου-ανοσοενισχυτικού. Thirty-eight animals were vaccinated with different combinations of SIV-Gag with or without one or more TLR adjuvant(s), or with Ad5-Gag only, boosted at 10 and 20 weeks, and challenged at 50 weeks. Results showed that regimes including TLR-3 induce the strongest CD4+ responses, and that TLR-3 by itself induces the strongest CD8+ responses. However, TLR7 and 8 induce the strongest and most consistent expression responses after primary vaccination, especially from IFN-stimulated genes. Further microarray analysis revealed two novel predictors of immunity: stronger induction of CCR2B and stronger repression of KLF5 are associated with stronger CD4+ T cell responses. Mamu A*01 macaques were better protected than non-A*01 animals, and their lower sVL correlated with induction of STAT2 and IRF9 (IFN-stimulated transcription factors), NCF1/NOXO2 (proliferation of phagocytes), and TRAIL (apoptosis-inducing ligand). Novel genes correlated with lower sVL were E2F2 (represses cell cycle genes for quiescence) and PKD2L2 (cation channels). In general, the response on day 2 was predictive of long-term outcome.

In response to questions, Zak added that PBMCs had not been sorted for cell type, and investigators would need naïve cells to track changes in specific subpopulations. PBMCs are immediately preserved once drawn, and there’s little chance for changes in expression prior to analysis. Investigators collect both blood chemistry and microarray data to get parallel information, which can be deconvoluted later.

Participants agreed that these were exciting results and that it would be desirable to incorporate some structural biology techniques in ongoing HVTN trials. One problem is deciding what responses to look for, in what cells, at what intervals (from 1 hour to 1 week). In a human trial, however, this means managing a huge number of blood draws. Unfortunately, total PBMC data from acute infection will not correlate with disease outcome, T cells are needed. Technologies for blood draws and analysis will no doubt improve, thanks in part to improved microarray and chip design. For this reason, some money should go to improvements in high-throughput assays.; Participants acknowledge the capacity of structural biology to deal with large volumes of data, but the goal is to detect a signal—several participants suggested that it is better to overdesign a study than to have masses of useless data. On the other hand, basic biology often benefits from having as much data as possible. A continuing problem is the management of the resulting databases, who will curate them, and, more importantly, who will pay for them? What are the minimal standards for a useful database?

There are several ongoing vaccine trials (dengue, TB, and malaria, as well as HIV) whose results could be analyzed with these techniques. It would also be useful to employ these techniques for a pseudo-retrospective reanalysis, using data from past trials: what cells were present at different times, and does the pattern explain the outcome?

Gary Nabel said that VRC is starting to look at differences in gene expression in specific cell types, and with any luck some pattern might jump out from whole PBMCs. Technology may soon provide a way to separate PBMCs by cell type. He thinks that it would be best to focus on specific cell types. There have been no plans to use systems biology approaches in HVTN 505, but he’ll discuss various possibilities with the protocol committee.

Other participants pointed to a continuing cultural conflict between basic biology, which is curious about everything, and public health, which wants results that can be applied to human health. Consortium approaches will be the best way to get these two cultures to work together.

The meeting adjourned at 12:00 noon.