¿Cuáles son los principales desafíos en el desarrollo de una vacuna contra el VIH?

El VIH es un retrovirus. Una vez infectado, no hay un mecanismo conocido para eliminarlo de nuestro cuerpo. Por lo tanto, una vacuna efectiva debe prevenir la infección, no solo la enfermedad. Sin embargo, la mayoría de las vacunas funcionan al prevenir la enfermedad en lugar de la infección. Con este fin, la vacuna contra el VIH debería conferir la llamada “inmunidad esterilizante”. Por lo tanto, la vacuna contra el VIH debe provocar una inmunidad mucho más potente que otras vacunas para lograr la inmunidad esterilizante.

El VIH es muy variable. Incluso entre los virus de ARN, el VIH sigue siendo el más variable. Aunque ahora hemos identificado anticuerpos ampliamente neutralizantes (bnAb) que tienen gran amplitud y potencia, como VRC01 y N6, todos estos anticuerpos están muy mutados. Los anticuerpos provocados por las vacunas normalmente tienen 15 ~ 20 mutaciones, mientras que los bnAb generalmente tienen 80 ~ 100 mutaciones. Por lo tanto, es extremadamente difícil obtenerlos a través de la vacunación. Una estrategia es la vacunación secuencial con diferentes antígenos, que guía la evolución de los anticuerpos hacia el bnAb.

El VIH infecta el sistema inmune mismo. Dado que las vacunas activan nuestro sistema inmune, las células inmunes activadas son buenos objetivos para el VIH. Entonces, si una vacuna no nos protege, puede hacernos aún más susceptibles a la infección por VIH. Así es como fracasaron los primeros intentos de desarrollar la vacuna contra el VIH.

Hay otros problemas no técnicos. Un problema es que incluso si desarrollamos con éxito una vacuna que puede provocar bnAb, debemos evaluar la eficacia de cada receptor después de la vacunación. Sin embargo, dado que el VIH está muy diversificado, se necesitan paneles de neutralización múltiples, lo que aumenta el costo. Otro problema es que actualmente el VIH se diagnostica mediante la detección de anticuerpos. Sin embargo, si la vacuna contra el VIH se usa ampliamente, ¿cómo podemos distinguir a las personas vacunadas contra VIH de las personas VIH positivas? ¿O cómo podemos saber si la sangre donada es segura?

Una vacuna preventiva? Eso sería, en pocas palabras, la extrema variabilidad del VIH y las enormes adaptaciones de su superficie externa, especialmente el único objetivo conocido para los anticuerpos, el pico del VIH (que el virus usa para inyectar su genoma en las células). Estas incluyen las siguientes características:

Debido a su variabilidad genética, la proteína spike tiene muy pocos motivos estructurales consistentes que puedan servir como blancos de sonido para los anticuerpos. Algunos solo se exponen transitoriamente, otros solo pueden estar débilmente unidos, o por anticuerpos inusuales, y otros son estructuras espacialmente complejas que no pueden imitarse fácilmente para crear antígenos vacunales. Pero últimamente se ha avanzado mucho en la resolución de estos problemas.

Solo hay alrededor de una docena de picos funcionales para apuntar a cada virus (recuerdo haber escuchado esto en una charla).

Muchas proteínas de pico mal formadas y funcionalmente inútiles decoran la superficie, creando un elaborado sistema de señuelos para el sistema inmune.

El virus está recubierto con azúcares idénticos a los que se encuentran en las células humanas, que son ignorados por el sistema inmune.