Voor het eerst is een opeenvolging van gebeurtenissen in kaart gebracht die leidt tot de vorming van breed neutraliserende antilichamen (bNAbs) tegen verschillende varianten van HIV. Dit kan helpen bij de ontwikkeling van een vaccin dat deze zeldzame immuunrespons kan stimuleren.

Het probleem daarbij is dat het manteleiwit waartegen de bNAbs gericht zijn niet als vaccin werkt: het bindt niet aan de B-cellen waarvan voorspeld is dat ze bNAbs kunnen produceren. Hoe is het dan mogelijk dat er bij sommige mensen toch bNAbs ontstaan?

De studie volgde de wedloop tussen virus en antilichamen vanaf ongeveer 4 weken na infectie, nog voordat het virus door mutaties was veranderd om aan het immuunsysteem te ontsnappen. Een manteleiwit van dit oorspronkelijke virus zette de respons in werking waardoor uiteindelijk brede neutralisatie kon ontstaan. Het activeerde B-cellen die het antigen produceren dat de potentie heeft te evolueren tot een breed neutraliserend antigen.

Later evolueerde het manteleiwit, waardoor het veel minder goed aan die B-celllen kon binden. Maar toen was het proces al in werking gezet. De mutaties in het virus stuurden vervolgens de evolutie van het antigen, waardoor het breed neutraliserend werd.

Een nieuwe vaccinatie-strategie kan die wedloop nabootsen: eerst vaccineren met oorspronkelijk manteleiwit om de juiste B-cellen te activeren, dan met gemuteerde varianten van dat eiwit om het immuunsysteem de juiste kant op te duwen

Een andere benadering richtte zich op het ontwerpen van een immunogeen dat het eiwit bevat waar de bNAbs aan binden, maar dat door enkele goedgekozen mutaties ook affiniteit voor de B-cel receptor heeft.

Een computerprogramma voor eiwit interface design, “Rosetta”, berekende welke mutaties in het manteleiwit de binding met de juiste B-cellen zouden kunnen verbeteren. Uit de vele mogelijke combinaties van mutaties werd een eiwit (eOD-GT6) geselecteerd dat goed bindt aan de voorloper van bNAbs, maar ook nog voldoende lijkt op het oorspronkelijke manteleiwit.

Met 60 kopieën van eOD-GT6 op een zelfassemblerend nanodeeltje begon het design immunogeen al aardig op een virus te lijken. In vitro werkte het goed: het kon B-cellen activeren. De volgende stap is het testen in muizen met menselijke kiemlijn antilichamen.

Bronnen: Science en Nature