Penelitian Mengungkapkan Mengapa Vaksin Gagal Mencegah Infeksi
Selama beberapa dekade, diyakini bahwa HIV berkembang menjadi AIDS dengan cara yang cukup sederhana: menyebar melalui tubuh sebagai virus yang beredar bebas, menempel pada sel-sel kekebalan (didominasi sel CD4 + T ) dan membajak mesin genetik mereka untuk menciptakan banyak salinan dari dirinya sendiri. Dengan demikian, HIV dapat menyebar ke seluruh sistem, meluas dalam jumlah sampai cukup sel-T dibunuh untuk sepenuhnya mengkompromikan pertahanan kekebalan seseorang (definisi klinis AIDS ).
Penelitian baru menunjukkan bahwa ini mungkin bukan kasusnya, atau setidaknya bukan jalur penyakit yang telah lama kita duga. Faktanya, sejak akhir 1990-an, para ilmuwan mulai mengamati bahwa HIV juga dapat menyebar langsung dari sel ke sel tanpa menciptakan virus yang beredar bebas.
Cara penularan sekunder ini, menurut penelitian dari Gladstone Institute of Virology and Immunology yang berbasis di San Francisco , adalah antara 100 dan 1.000 kali lebih efisien dalam mengurangi sel CD4 daripada virus yang beredar bebas dan dapat membantu menjelaskan, sebagian, mengapa vaksin saat ini model tidak dapat mencegah atau menetralisir HIV secara adekuat.
Dengan mentransmisikan dirinya dari sel ke sel, HIV dapat menyebabkan reaksi berantai seluler di mana sel-sel kekebalan secara harfiah melakukan bunuh diri dalam volume massal. Penelitian menunjukkan bahwa sebanyak 95 persen kematian sel CD4 disebabkan dengan cara ini, dibandingkan hanya 5% dengan virus bebas.
Menjelaskan Transmisi Sel-ke-Sel
Transfer sel-ke-sel HIV terjadi melalui apa yang disebut "sinaps virologi," di mana sel yang terinfeksi melekat pada sel induk "beristirahat" dan menggunakan protein virus untuk menembus membran sel. (Proses ini direkam dalam video pada tahun 2012 oleh para ilmuwan di UC Davis dan Mount Sinai School of Medicine.)
Setelah diserang, tuan rumah bereaksi terhadap fragmen DNA virus yang disimpan, memicu proses yang disebut pyroptosis dimana sel mengenali sinyal bahaya dan secara bertahap membengkak dan meledak, membunuh dirinya sendiri. Ketika ini terjadi, sel yang meledak melepaskan protein inflamasi yang disebut sitokin yang memberi sinyal pada sel imun lain untuk menyerang - sel yang kemudian secara aktif ditargetkan untuk infeksi HIV.
Para peneliti Gladstone mampu menunjukkan bahwa dengan mencegah kontak sel-ke-sel — melalui inhibitor kimia, penghambat sinaptik, atau bahkan secara fisik memisahkan sel — kematian sel CD4 secara efektif dihentikan. Mereka menyimpulkan bahwa kontak sel-ke-sel "mutlak diperlukan" agar kematian sel (dan perkembangan penyakit) terjadi.
Implikasi dari Penelitian
Apa yang membuat temuan ini sangat penting adalah bahwa mereka tidak hanya menjelaskan mekanisme untuk penipisan sel CD4, mereka juga menyoroti kelemahan yang inheren dalam desain vaksin saat ini.
Pada umumnya, model vaksin HIV telah difokuskan pada sistem kekebalan priming untuk mengenali dan menyerang protein permukaan pada virus yang beredar bebas. Ketika HIV ditularkan dari sel ke sel, bagaimanapun, pada dasarnya tidak tahan untuk menyerang, terlindung dari deteksi dari dalam konstruk sel yang terinfeksi.
Untuk mengatasi hal ini, model yang lebih baru perlu membantu sistem kekebalan tubuh untuk menargetkan protein yang lebih baik yang penting untuk pembentukan sinaptik dan / atau untuk menciptakan agen antivirus yang dapat menghambat proses sinaptik. Jika ini bisa dicapai, kemampuan HIV untuk berkembang menjadi AIDS bisa sangat terbatas, atau bahkan berhenti.
Sementara mekanisme untuk transmisi sel-ke-sel belum sepenuhnya dipahami, temuan ini menunjukkan perubahan besar dalam pemahaman kita tentang bagaimana HIV berkembang menjadi AIDS dan memberi kita gambaran sekilas tentang strategi yang mungkin untuk pemberantasan HIV.
> Sumber:
Carr, J .; Hocking, H .; Li, P .; et al. "Penularan Sel-to-Cell yang Cepat dan Efisien dari Infeksi Virus Immunodeficiency Manusia dari Makrofag Monosit-Turunan ke Limfosit Darah Tepi." Ilmu pengetahuan virus. 20 Desember 1999; 265 (2): 319-329.
Doitsh, G .; Galloway, N .; dan Geng, X. "Kematian Sel oleh Pyroptosis Mendorong Penumpukan Sel CD4 pada Penularan HIV-1." Pediatri. 1 November 2014; 134 (3): 509-514.
Galloway, N .; Doitsh, G .; Monroe, K .; et al. "Penularan Sel-ke-Sel HIV-1 Diperlukan untuk Memicu Kematian Pyroptotic Sel T Sel CD4 yang Turunan-Limfoid." Laporan Sel. 4 Agustus 2015; dipublikasikan online; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.011.
Universitas California Davis Pusat Sains dan Teknologi Biophotonics. "Video yang Pertama Kali Mengungkapkan Bagaimana HIV Menyebar Antara Sel-sel Imun." Sacramento, California; Siaran Pers Terbitan 27 Maret 2009.