HIV/AIDS -forskning - HIV/AIDS research

Ett stort runt blått föremål med ett mindre rött föremål fäst vid det. Flera små gröna fläckar fläckas över båda.
Skanningelektronmikrograf av HIV-1, färgat grönt, spirande från en odlad lymfocyt .
Diagram över hiv

HIV / AIDS-forskning innefattar all medicinsk forskning att försök att förhindra, behandla, eller bota HIV / AIDS , liksom grundforskning om naturen av HIV som ett infektiöst medel och AIDS som sjukdomen orsakad av HIV.

Överföring

Se även: Omskärelse och hiv

En mängd vetenskapliga bevis har visat att män som är omskurna är mindre benägna att drabbas av HIV än män som är omskurna. Forskning publicerad 2014 drar slutsatsen att könshormonerna östrogen och progesteron selektivt påverkar HIV -överföring.

Profylax före och efter exponering

Huvudsakliga artiklar: Pre-exponering profylax och efter exponering profylax

"Profylax före exponering" avser praxis att ta några läkemedel innan de utsätts för HIV-infektion, och ha en minskad chans att drabbas av HIV som ett resultat av att ta det läkemedlet. Post-exponering profylax avser att ta några droger snabbt efter att ha utsatts för HIV, medan viruset är i en persons kropp men innan viruset har etablerat sig. I båda fallen skulle läkemedlen vara desamma som de som används för att behandla personer med hiv, och avsikten med att ta drogerna skulle vara att utrota viruset innan personen blir irreversibelt infekterad.

Profylakse efter exponering rekommenderas i förväntade fall av hiv-exponering, till exempel om en sjuksköterska på något sätt har blod-till-blod-kontakt med en patient under arbetets gång, eller om någon utan hiv efterfrågar läkemedlen omedelbart efter att ha haft oskyddat sex med en person som kan ha hiv. Pre-exponering profylax är ibland ett alternativ för HIV-negativa personer som känner att de löper ökad risk för HIV-infektion, till exempel en HIV-negativ person i en serodiscordant relation med en HIV-positiv partner.

Aktuell forskning inom dessa medel inkluderar läkemedelsutveckling, effektivitetstestning och praktikrekommendationer för användning av läkemedel för att förhindra HIV.

Inom värden dynamik

Dynamiken inom värden för HIV-infektion inkluderar spridning av viruset in vivo, etablering av latens, effekterna av immunsvar på viruset etc. Tidiga studier använde enkla modeller och övervägde endast cellfri spridning av HIV, i vilka viruspartiklar knoppar från en infekterad T -cell, kommer in i blodet/extracellulär vätska och infekterar sedan en annan T -cell. En studie från 2015 föreslår en mer realistisk modell av HIV-dynamik som också innehåller den virala cell-till-cell-spridningsmekanismen, där viruset transiteras direkt från en cell till en annan, liksom T-cellaktivering, cellulärt immunsvar och immunförmågan när infektionen fortskrider.

Virusegenskaper

Se även: Struktur och genom för HIV och undertyper av HIV

HIV binder till immuncellreceptorer, inklusive CD 4 och CXCR4 eller CD4 och CCR5. Bindningen orsakar konformationsförändringar och resulterar i membranfusion mellan HIV och cellmembran. Aktiv infektion förekommer i de flesta celler, medan latent infektion förekommer i mycket färre celler 1, 2 och i mycket tidiga stadier av HIV -infektion. 9, 35 Vid aktiv infektion är HIV pro -virus aktivt och HIV -viruspartiklar replikeras aktivt; och de infekterade cellerna frigör kontinuerligt virala avkommor; medan vid latent infektion tystas HIV pro -virus transkriptionellt och inga virala avkommor produceras.

Hantering av hiv/aids

Huvudartikel: Hantering av hiv/aids

Forskning för att förbättra nuvarande behandlingar inkluderar minskande biverkningar av nuvarande läkemedel, ytterligare förenkling av läkemedelsregimer för att förbättra följsamheten och bestämma bättre sekvenser av behandlingar för att hantera läkemedelsresistens. Det finns variationer i hälsosamhället i rekommendationer om vilken behandling läkare bör rekommendera för personer med hiv. En fråga är till exempel att avgöra när en läkare ska rekommendera en patient att ta antiretrovirala läkemedel och vilka läkemedel en läkare kan rekommendera. Detta område inkluderar också utveckling av antiretrovirala läkemedel.

Åldersaccelerationseffekter på grund av HIV-1-infektion

Infektion med Human Immunodeficiency Virus-1 ( HIV ) är associerad med kliniska symptom på accelererad åldrande, vilket framgår av ökad förekomst och mångfald av åldersrelaterade sjukdomar vid relativt unga åldrar. En betydande åldersaccelerationseffekt kan detekteras i hjärnan (7,4 år) och blod (5,2 år) vävnad på grund av HIV-1-infektion med hjälp av en biomarkör för åldrande , som kallas epigenetisk klocka .

Långsiktig nonprogressor

En långsiktig nonprogressor är en person som är infekterad med HIV, men vars kropp, av vilken anledning som helst, naturligt kontrollerar viruset så att infektionen inte går vidare till AIDS-stadiet. Sådana personer är av stort intresse för forskare, som anser att en studie av deras fysiologier skulle kunna ge en djupare förståelse av viruset och sjukdomen.

HIV -vaccin

Huvudartikel: HIV -vaccin

Ett HIV -vaccin är ett vaccin som skulle ges till en person som inte har HIV, för att ge skydd mot efterföljande exponering för HIV, vilket minskar sannolikheten för att personen skulle bli smittad av HIV. För närvarande finns inget effektivt HIV -vaccin. Olika HIV -vacciner har testats i kliniska prövningar nästan sedan upptäckten av HIV.

Endast ett vaccin antas kunna stoppa pandemin. Detta beror på att ett vaccin skulle kosta mindre och därmed vara överkomligt för utvecklingsländerna och inte skulle kräva daglig behandling. Men efter över 20 års forskning är HIV-1 fortfarande ett svårt mål för ett vaccin.

År 2003 testade en klinisk prövning i Thailand ett HIV -vaccin kallat RV 144 . Under 2009 rapporterade forskarna att detta vaccin visade viss effekt för att skydda mottagare från HIV -infektion (31% effekt). Resultaten av denna studie ger det första beviset på att ett vaccin är effektivt för att minska risken att drabbas av HIV. Andra vaccinförsök fortsätter över hela världen, inklusive ett mosaikvaccin med hjälp av en adenovirus 26 -vektor samt en nyare formulering av RV144 kallad HVTN 702 .

En ny studie genomfördes av forskare vid The Scripps Research Institute (TSRI) som hittade ett sätt att fästa HIV-bekämpande antikroppar till immunceller, vilket skapade en HIV-resistent cellpopulation.

HIV -botemedel

Två personer har rapporterats botade av aids. År 2019 tillkännagav NIH och Bill & Melinda Gates Foundation att göra 200 miljoner dollar tillgängliga för breda, mångsidiga vetenskapliga insatser med fokus på att utveckla ett globalt botemedel för såväl AIDS som för sicklecellsjukdom, med NIH-chef Francis S. Collins , MD, doktorand säger: "Vi siktar på att bli stora eller vi går hem." År 2020 utfärdade doktor Tony Faucis division vid NIH, NIAID , sin första uppmaning uteslutande inriktad på metoder för att bota hiv -infektion. Dessa tillkännagivanden från NIH är inte begränsade till stamcellsterapier.

Excision är ett bioteknikföretag med en första -i -mänsklig CRISPR -baserad engångs genterapi som ska utvärderas hos personer med hiv. Research Foundation to Cure AIDS är den första 501 (c) 3 ideella organisationen med en royaltyfri licens för att forska, utveckla och kommersialisera en cellteknisk teknik för att bota AIDS på pro bono-basis.

Mikrobicider för sexuellt överförbara sjukdomar

Huvudartikel: mikrobicider för sexuellt överförbara sjukdomar

En mikrobicid för sexuellt överförbara sjukdomar är en gel som appliceras på huden - kanske en rektal mikrobicid för personer som bedriver analsex eller en vaginal mikrobicid för personer som ägnar sig åt vaginalt sex - och om infekterad kroppsvätska som blod eller sperma skulle vidröra gelen, då skulle hiv i den vätskan förstöras och de människor som hade sex skulle vara mindre benägna att sprida infektion mellan sig.

Den 7 mars 2013 publicerade Washington University i St. Louis webbplats en rapport av Julia Evangelou Strait, där det rapporterades att pågående nanopartikelforskning visade att nanopartiklar laddade med olika föreningar kunde användas för att rikta infektionsmedel medan de lämnade friska celler opåverkade . I studien som beskrivs i den här rapporten visade det sig att nanopartiklar laddade med Mellitin , en förening som finns i Bee gift, kan leverera medlet till HIV , vilket orsakar nedbrytning av virusets yttre proteinkuvert. Detta, säger de, kan leda till produktion av en vaginal gel som kan hjälpa till att förhindra infektion genom att inaktivera viruset. Dr Joshua Hood fortsätter med att förklara att utöver förebyggande åtgärder i form av en aktuell gel ser han "potential för att använda nanopartiklar med melittin som terapi för befintliga HIV-infektioner, särskilt de som är läkemedelsresistenta . Nanopartiklarna kan injiceras intravenöst och i teorin skulle kunna rensa hiv från blodströmmen. "

Initiala stamcellskurar av HIV/AIDS

År 2007 fick Timothy Ray Brown , en 40-årig HIV-positiv man, även känd som "Berlin-patienten", en stamcellstransplantation som en del av sin behandling för akut myeloid leukemi (AML). En andra transplantation gjordes ett år senare efter ett återfall. Givaren valdes inte bara för genetisk kompatibilitet utan också för att vara homozygot för en CCR5-Δ32- mutation som ger resistens mot HIV-infektion. Efter 20 månader utan antiretroviral läkemedelsbehandling rapporterades att HIV -nivåerna i Browns blod, benmärg och tarm var under detektionsgränsen. Viruset förblev odetekterbart över tre år efter den första transplantationen. Även om forskarna och vissa kommentatorer har karakteriserat detta resultat som ett botemedel, föreslår andra att viruset kan förbli dolt i vävnader som hjärnan (som fungerar som en viral reservoar ). Stamcellsbehandling är fortfarande undersökande på grund av dess anekdotiska natur, sjukdomen och dödlighetsrisken i samband med stamcellstransplantationer och svårigheten att hitta lämpliga givare.

Strategier för att utveckla allmänt tillämpbara botemedel

Under de senaste sju åren har forskare använt olika metoder för stamcellsbaserad genterapi i ett försök att utveckla ett botemedel såväl som att föreslå ett alternativ till konventionell antiretroviral terapi (ART). Specifikt hade framsteg gjorts med ett botemedel mot hiv.

En cellulär receptor, i allmänhet CCR5 eller CXCR4 krävs för att HIV ska kunna komma in i CD4 -celler. Celler från individer som är homozygota för CCR5-genvarianten A32 (CCR5Δ32/Δ32) saknar CCR5-cellytans uttryck, vilket betyder att de är naturligt resistenta mot infektion med CCR5 tropiska HIV-stammar (R5 HIV). En studie gjord 2011 uppnår framgångsrik rekonstituering av CD4+ T-celler till följd av CCR5Δ32/32-stamcellstransplantation på systemnivå och i tarmslemhinnans immunsystem hos en patient med HIV. Dessutom ger det bevis för minskningen av storleken på den potentiella hiv -reservoaren över tid. Patienten i denna studie förblev till och med hivfri utan några bevis för att ha haft den i mer än 3,5 år.

Andra teoretiska botemedel mot HIV-1 har föreslagits. Ett antaget botemedel mot HIV-1 innebär att ett sjukdomsresistent immunsystem skapas genom transplantation av autologa, genmodifierade (HIV-1-resistenta) hematopoetiska stamceller och stamceller (GM-HSPC). Även om denna studie omfattar flera kliniska prövningar i ett tidigt skede som har visat säkerheten och genomförbarheten för denna teknik endast för HIV-1, har ingen resulterat i förbättring av själva sjukdomstillståndet. Därför är denna strategi avsedd att gå tillsammans med redan befintliga behandlingstekniker som läkemedel och vacciner. Framtidens teknik om detta tillvägagångssätt för cellbehandling med enkel behandling kan emellertid potentiellt ersätta aktuell behandling helt och hållet som ett funktionellt eller steriliserande botemedel mot HIV-1.

En ytterligare studie innebär användning av genetiskt manipulerade CD34+ hematopoetiska stam- och stamceller. Experimentell långsiktig in vivo HIV-genterapi har haft enorma problem på grund av att både transduktion slutar i flera kopior av heterologt DNA i målceller såväl som låg effekt av celltransduktion vid transplantationstillfället. Denna studie visade effekten av en transplantationsmetod som i slutändan möjliggör en berikad population av HSPC: er som uttrycker en enda kopia av ett CCR5 miRNA. Eftersom positivt urval av modifierade celler sannolikt är otillräckligt under tröskeln som de hittade av minst 70% av HIV -målcellerna, vilket resulterar i genmodifiering från effektivt underhåll av CD34+ T -cell och en låg viraltiter , visar fynden att kliniska protokoll av HIV -genterapi kräver en selektiv berikning av genetiskt riktade celler.

Immunmodulerande medel

Kompletterande ansträngningar för att kontrollera viral replikation, immunterapier som kan hjälpa till att återställa immunsystemet har undersökts i tidigare och pågående försök, inklusive IL-2 och IL-7 .

Vaccinkandidaternas misslyckande med att skydda mot HIV -infektion och progression till AIDS har lett till ett nytt fokus på de biologiska mekanismerna som är ansvariga för HIV -latens. En begränsad terapiperiod som kombinerar antiretrovirala läkemedel med läkemedel som riktar sig mot den latenta reservoaren kan en dag möjliggöra total utrotning av HIV-infektion. Forskare har upptäckt ett abzym som kan förstöra proteinets gp120 CD4 -bindningsställe. Detta protein är vanligt för alla HIV -varianter eftersom det är kopplingspunkten för B -lymfocyter och efterföljande kompromiss av immunsystemet.

Nya utvecklingar

En vändpunkt för hiv -forskning inträffade 2007, efter benmärgstransplantationen av HIV -drabbade Timothy Ray Brown. Brown genomgick proceduren efter att han utvecklat leukemi och givaren av benmärgen hade en sällsynt genetisk mutation som gjorde att Browns celler blev resistenta mot HIV. Brown uppnådde titeln "Berlin -patienten" inom HIV -forskningsområdet och är den första mannen som har botats av viruset. Från och med april 2013 fortsätter två primära tillvägagångssätt i sökandet efter ett HIV-botemedel: Det första är genterapi som syftar till att utveckla ett hiv-resistent immunsystem för patienter, och det andra leds av danska forskare som bedriver kliniska prövningar för att avlägsna hiv från mänskligt DNA och få det förstört permanent av immunsystemet.

Ytterligare tre fall med likheter med Brown -fallet har inträffat sedan upptäckten 2007; de skiljer sig dock åt eftersom den transplanterade märgen inte har bekräftats som muterad. Två av fallen publicerades i en CNN -berättelse från juli 2013 som förmedlade erfarenheten av två patienter som hade tagit antiretroviral terapi i flera år innan de utvecklade lymfom, en cancer i lymfkörtlarna. De genomgick sedan lymfomkemoterapi och benmärgstransplantation, medan de återstod på en antiretroviral behandling; medan de behöll spår av hiv fyra månader därefter, sex till nio månader efter transplantationen, hade de två patienterna inget detekterbart spår av hiv i blodet. Den administrerande läkaren Dr Timothy Heinrich uppgav dock vid Malaysian International AIDS Society Conference där resultaten presenterades:

Det är återigen möjligt att viruset kan återkomma om en vecka, det kan återkomma om en månad - i själva verket förutspår vissa matematiska modeller att virus till och med kan återkomma ett till två år efter att vi slutat antiretroviral terapi, så det gör vi verkligen inte vet vad de långsiktiga eller fullständiga effekterna av stamcellstransplantation och viral persistens är.

I mars 2016 rapporterade forskare vid Temple University , Philadelphia, att de har använt genomredigering för att ta bort HIV från T -celler. Enligt forskarna kan detta tillvägagångssätt leda till en dramatisk minskning av virusbelastningen i patientceller.

I mars 2019 rapporterades också att en patient med Hodgkins lymfom kan ha botats med liknande behandling som Brown.

Se även

Referenser

externa länkar