Infectious diseases, HIV

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Infectious diseases, HIV

Come HIV entra nelle cellule e evade gli anticorpi

Legandosi alla superfice del virus, la proteina virale Tat aumenta l’infettività di HIV e diviene un bersaglio per nuove terapie

La proteina Tat di HIV si lega alla proteina virale Env generando un complesso di entrata del virus nelle cellule che sembra svolgere un ruolo importante nella evasione dagli anticorpi neutralizzanti e che potrebbe contribuire al mantenimento dei serbatoi di virus latente inattaccabili dalla terapia. Il CNAIDS ha dato un importante contributo per l’identificazione e lo studio di questo complesso (il complesso Tat/Env) e lo ha sperimentato come vaccino prima nelle scimmie e poi in un trial vaccinale di fase I. Il CNAIDS è ora impegnato a proseguire gli studi per chiarire più in dettaglio il ruolo del complesso Tat/Env nell’infettività del virus e come potrebbe essere utilizzato per indurre anticorpi in grado di neutralizzare l’infezione.

Il virus HIV riconosce ed entra nelle cellule bersaglio grazie ad una proteina sulla superficie del virus denominata “Env”. Env agisce legando alcune molecole (denominate recettori CD4 e CCR5) espresse alla superficie di linfociti T CD4+, macrofagi e cellule dendritiche, ove il virus si replica. Env riconosce e lega anche altri recettori, denominati lectine di membrana. Alcuni di queste lectine favoriscono il legame di Env al recettore CD4; inoltre, nelle cellule dendritiche le lectine “catturano” HIV per poi trasmetterlo direttamente ai linfociti T CD4+. Questo fenomeno, denominato “trans-infezione”, assicura al virus una via molto efficiente per propagarsi all’interno dell’ospite. La molecola Env è quindi il bersaglio naturale di anticorpi in grado di neutralizzare il virus e molti dei vaccini sperimentati sino ad oggi hanno usato o usano Env come immunogeno per indurre una risposta anticorpale neutralizzante contro HIV. 

La molecola Env è molto immunogenica e, nel corso dell’infezione, induce negli individui infettati una varietà di anticorpi potenzialmente neutralizzanti, ma scarsamente efficaci. Ciò è dovuto alla struttura di Env, che assume per la maggior parte del tempo una conformazione “chiusa” in cui i siti per il legame a CD4 e CCR5 rimangono inaccessibili agli anticorpi. Tuttavia, per poter infettare le cellule bersaglio, Env assume anche temporaneamente una conformazione “aperta”, esponendo i siti per il legame a CD4 e CCR5. La forma aperta di Env, quindi, è assai vulnerabile agli anticorpi neutralizzanti. Al contrario, la forma chiusa di Env è particolarmente resistente agli anticorpi neutralizzanti prodotti nel corso dell’infezione o indotti dai vaccini fino ad ora sperimentati nell’uomo. Tuttavia, un numero limitato di persone infettate da HIV sviluppa anticorpi che “bloccano” Env nella conformazione chiusa, impedendo l’attacco del virus alle cellule; questi anticorpi sono attualmente oggetto di intensa ricerca per sviluppare immunoterapie e vaccini protettivi di nuova generazione.

Gli studi del CNAIDS hanno mostrato che, legando Env, la proteina Tat è in grado di modificarne la struttura ed il modo in cui oscilla tra la conformazione chiusa e aperta, aumentando l’infettività del virus per cellule CD4+ e dendritiche, presumibilmente rendendo Env più aperto e vulnerabile. Pertanto, il CNAIDS sta conducendo studi volti a chiarire il ruolo della proteina Tat nelle modifiche conformazionali di Env, nell’infettività del virus e nella sua suscettibilità alla neutralizzazione da parte degli anticorpi contro l’Env. Questi studi hanno anche mostrato che, legando Env, la proteina Tat “deflette” HIV dai recettori di superfice delle cellule dendritiche, “dirigendolo” verso altre molecole (integrine) che fungono da recettori per Tat. Pertanto, grazie al complesso Tat/Env, il virus penetra nelle cellule dendritiche anche in presenza di anticorpi anti-Env efficaci. La via di entrata dipendente dalle integrine, tuttavia, viene bloccata da anticorpi anti-Tat. Questi anticorpi compaiono solo raramente durante l’infezione naturale, ma possono essere indotti con elevata efficienza dal vaccino Tat sviluppato dal CNAIDS, come dimostrato dai risultati della sperimentazione di fase II del vaccino. Le integrine utilizzate da Tat come recettori sono espresse ad elevati livelli anche dalle cellule endoteliali attivate. Queste cellule sono localizzate nei siti di infiammazione, ove vengono attivamente reclutati linfociti T CD4+ attivati, i quali rappresentano i bersagli più efficienti per l’infezione di HIV. Pertanto, il CNAIDS conduce studi per chiarire il ruolo di Tat e del complesso Tat/Env nella trans-infezione di HIV, nel reclutamento di HIV a siti di infiammazione e nell’uso del complesso Tat/Env come immunogeno per indurre anticorpi neutralizzanti. L’insieme di questi studi potrebbe fornire utili informazioni per chiarire l’azione protettiva del vaccino Tat contro HIV e aprire nuovi scenari per un vaccino preventivo sterilizzante basato sul complesso Tat/Env, che il CNAIDS ha già sperimentato con successo nelle scimmie e, per saggiarne la sicurezza e l’immunogenicità nell’uomo, in una sperimentazione clinica di fase I (ClinicalTrials.gov identifier: NCT01441193).  
 


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