Svårigheter med att ta fram ett vaccin mot HIV-1

 Svårigheter med att ta fram ett vaccin
mot HIV-1 Teodora Gardovic N3C Kungsholmens Gymnasium 2.4.2015 Handledare: Anders Jonsson
Abstract
This study aims to explain how the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) has
affected the world and why a preventive vaccine against HIV-1 is needed to end the global
HIV/AIDS crisis. The question formulation of this paper is; What are the difficulties in
developing a vaccine against HIV-1.
HIV is a virus which infects cells in the immune system, usually the T-helper cells, and
thereafter impairs and destroys the cell’s function. The T-helper cells play a vital role in the
immune system by eliminating pathogen growth. The infection leads to gradual failure of the
immune system and to the final stage of HIV, called AIDS – acquired immunodeficiency
syndrome. According to the World Health Organization 35 million people were living with
HIV in 2013 and the development of a safe and effective vaccine against HIV has become a
top global health priority. An HIV-1 vaccine is the most promising and feasible strategy to
eradicate the virus and is therefore expected to have a substantial impact on the world’s
population. One of the main difficulties with developing an HIV-1 vaccine is that the virus
has a great genetic variability because it is able to mutate at a large speed to avoid the
pressure from the immune system. However, new clinical trials show that there might be a
possibility to stimulate the immune system in producing special antibodies against the virus,
so called broadly neutralising antibodies. The methodology in this study has primarily been
literature studies but interviews have also been used.
Sammanfattning
Detta arbete förklara hur humant immunbristvirus typ 1 (HIV-1) har påverkat världen och
varför ett preventivt vaccin mot HIV-1 behövs för att avsluta den globala HIV/aids krisen.
Frågeställningen för detta arbete är; Vilka svårigheter finns det med att ta fram ett vaccin mot
HIV-1?
HIV är ett virus som vanligtvis infekterar T-hjälparceller som därefter skadar och förstör
cellens funktion. T-hjälparceller har en betydande roll i immunförsvaret genom att förstöra
patogenernas tillväxt i kroppen. HIV - infektionen leder till stora fel på immunförsvaret som
resulterar i slutskedet av HIV, så kallad aids – förvärvat immunbristsyndrom. Enligt
Världshälsoorganisationen levde det 35 miljoner människor med HIV 2013 och detta har gjort
att utvecklingen av ett säkert och effektivt vaccin har blivit en stor global prioritering. Ett
vaccin mot HIV-1 är den mest lovande och genomförbara strategin för att utrota viruset,
vaccinet förväntas således ha en betydande inverkan på världens befolkning. En av de största
svårigheterna med att utveckla ett vaccin mot HIV-1 är att viruset har en stor genetisk
variabilitet, eftersom det kan mutera mycket snabbt för att undvika trycket från
immunförsvaret. Men nya kliniska prövningar visar att kan finnas en möjlighet att stimulera
immunförsvaret till att producera speciella antikroppar mot viruset. Metoden som använts i
denna studie har främst varit litteraturstudier men även primära studier i form av intervjuer.
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
1. INTRODUKTION ................................................................................................................ 1
1.1. FRÅGESTÄLLNING ............................................................................................................ 2
2. TEORI ................................................................................................................................... 3
2.1. VIRUS ............................................................................................................................... 3
2.2. RETROVIRUS ..................................................................................................................... 3
2.3. HIV- VIRUSETS STRUKTUR ............................................................................................... 4
2.4. HIVS LIVSCYKEL .............................................................................................................. 5
2.5. VACCIN ............................................................................................................................ 7
2.5.1 Preventivt vaccin ....................................................................................................... 8
2.5.2. Terapeutiskt vaccin .................................................................................................. 8
3. METOD ................................................................................................................................. 9
3.1. LITTERATURSTUDIER ........................................................................................................ 9
3.2. INTERVJUER .................................................................................................................... 10
4. RESULTAT ........................................................................................................................ 11
4.3. VACCINFÖRSÖK RV144.................................................................................................. 11
5. DISKUSSION ..................................................................................................................... 12
6. REFERENSER ................................................................................................................... 14
1. Introduktion
Sedan den första HIV-patienten diagnostiserades för 30 år sedan har HIV/aids epidemin
framträtt som en av mänsklighetens största utmaningar. Sjukdomen har gått från att vara en
liten epidemi i början av 80-talet till att bli en global pandemi och en av de vanligaste
dödsorsakerna i världen idag (UNICEF, 2013). HIV, humant immunbristvirus, är ett
omfattande globalt problem och UNAIDS, FN:s organ som arbetar med prevention av HIV
och AIDS, sade 2013 att det då levde ungefär 35 miljoner HIV- positiva personer i världen
(UNAIDS, 2014). Enligt World Health Organization blev 2.1 miljoner människor infekterade
av viruset 2013, och sedan epidemins början 1981 har cirka 78 miljoner människor infekterats
av HIV (UNAIDS, 2013). Få gånger har en enda patogen påverkat människan och samhället i
en så stor utsträckning som HIV har gjort och World Health Organization uppger att 39
miljoner människor har mist livet till följd av aids-relaterade sjukdomar (WHO, 2014)
(UNAIDS, 2014). HIV är inte bara en hälsofråga, utan även ett hot mot världens länder och
deras utveckling. Konsekvenserna av sjukdomen är förödande för samhället och för individen
både ekonomiskt och socialt. Sjukdomsbördan är inte jämlikt fördelad utan det är de med låg
inkomst, bristfällig utbildning och dåliga förutsättningar i livet som insjuknar och löper störst
risk att drabbas av sjukdomen. Hårdast drabbas de afrikanska länderna söder om Sahara där
det 2012 levde ungefär 25 miljoner människor med HIV. Detta utgör cirka 71 procent av de
människor som lever med HIV världen över (Avert, 2014) (WHO, 2015).
Det finns inget botemedel mot sjukdomen men behovet har aldrig varit större. Däremot finns
det bromsmedicin, antiretrovirala läkemedel (ART), som kan hindrar HIV- viruset från att
reproducera sig i människokroppen. Behandling är livslång och människor i låginkomstländer
har många gånger inte råd att finansiera en medicinering som måste tas hela livet och ska
övervakas av en läkare. För att få fullständig kontroll över sjukdomen krävs således ett säkert
och effektivt preventivt vaccin. Tyvärr står vi idag väldigt långt ifrån ett sådant vaccin mot
HIV.
I slutskedet av HIV-infektionen utvecklas aids, ”acquired immunodeficiency syndrome” eller
på svenska, förvärvat immunbristsyndrom, som är ett sjukdomstillstånd som kännetecknas av
flertalet olika symptom. Den HIV- positiva personen drabbas av opportunistiska infektioner,
som är infektioner en immunologiskt frisk person inte hade insjuknat i men som orsakar svåra
1 och livshotande infektioner hos personer med nedsatt immunitet. Dessa infektioner utnyttjar
det försvagade immunförsvaret och angriper kroppen när den är som svagast. AIDS drabbar
således främst personer i låginkomstländer som inte kan motverka dessa opportunistiska
infektioner med läkemedel och som heller inte kan erbjudas en adekvat sjukvård.
Det är viktigt att bedriva forskning för att uppfinna ett vaccin mot HIV. Tillgång till ett säkert,
effektivt preventivt vaccin mot HIV skulle minska spridningen av HIV. Vaccinet skulle även
kunna nå ut till personer som inte kan ta sig till en klinik regelbundet på grund av, till
exempel, sjukdom i familjen eller att avståndet till sjukhuset hindrar en från att få den vård
som krävs för att kontrollera HIV infektionen. Att skapa ett vaccin for att begränsa eller
förhindra HIV- infektionen har en stor prioritet och är en av de största utmaningarna inom
vetenskapen idag.
1.1. Frågeställning
Syftet med den här undersökningen är att besvara följande fråga:
Vilka svårigheter finns det med att ta fram ett vaccin mot HIV-1?
För att besvara den här frågan har jag avgränsat mitt arbete och valt att fokusera på en av de
två huvudtyperna av HIV- virus som finns, HIV typ 1 (HIV-1) och HIV typ 2 (HIV-2). Denna
avgränsning gjordes eftersom HIV-1 har högre virusnivåer och är därmed mer smittsamt än
HIV-2 (Albert. Jan, (personlig kommunikation, 18 november 2014)). HIV-1 är, på grund av
de höga virusnivåerna mer virulent, det vill säga utvecklingen till aids är snabbare än för HIV2. HIV-1 är även den dominerande typen av HIV som har störst utspridning i världen med
största andelen smittad befolkning.
2 2. Teori
2.1. Virus
HIV är ett virus, närmare bestämt ett retrovirus, och för att få en bättre förståelse för hur
sjukdomen påverkar oss och hur det angriper kroppens immunförsvar krävs en kunskap om
hur virus kan vara uppbyggda och vilken funktion de har.
Ett virus är en partikel som infekterar levande organismer och på så sätt förökar den sig. En
fullständig viruspartikel har namnet virion och består av ett proteinhölje, kapsid, som skyddar
det genetiska materialet, genomet, som antingen kan vara DNA eller RNA beroende på vilken
typ av virus det är. Viruspartikeln kan ibland även omges av ett lipidhölje, som är det yttersta
höljet och omger kapsiden. Lipidhöljet kan även ha utskott, glykoproteiner, som binder till
receptorer som finns på målcellen. Dessa utskott gör att viruset kan ta sig in i målcellen,
genom till exempel endocytos, kontrollera cellens ämnesomsättning och även utnyttja cellens
organeller för syntesen av sina egna beståndsdelar. Viruspartikelns livscykel är beroende av
värdcellens metabolism och reproduktion och benämns därför som en “Obligat intra-cellulär
parasit” det vill säga, en parasit som inte kan fullborda sin livscykel utan att utnyttja en
värdcell (Crawford, 2011).
2.2. Retrovirus
Som tidigare nämnt kan genomet i viruspartikeln antingen vara dubbelsträngat DNA eller
enkelsträngat RNA. En virusgrupp vars genetiska material består av enkelsträngat RNA är
gruppen retrovirus. Denna grupp kännetecknas av att viruspartikeln innehåller ett enzym
kallat omvänt transkriptas som, väl inne i målcellen, omvandlar viralt RNA till dubbelsträngat
DNA. Det nybildade DNA:t integreras därefter i värdcellens egna DNA och är permanent
kvar och reproducerar sig tillsammans med cellens DNA. När virusets genetiska material
kopieras kan det uppstå fel som enzymet DNA-polymeras misslyckas med att upptäcka och
då bildas det permanenta mutationer. Hos människan uppkommer mutationer med en
hastighet av en på varje miljon nukleotider per generation (Crawford, 2011). I retrovirusen
finns det däremot inget system som korrekturläser RNA:t vilket leder till en ökad
mutationsfrekvens. Detta gör att RNA genomet har en mycket högre mutationshastighet av en
på 1000 nukleotider per generation. (Crawford, 2011). HIV – viruset, som är ett retrovirus,
har en stor genetisk variabilitet och kan genom selektionstrycket få fram nya viruspartiklar
3 som kroppens försvar, i form av antikroppar, inte kan binda till. Till varje ny variant av
viruset krävs därför nya antikroppar och detta sker genom hela infektionen.
2.3. HIV- virusets struktur
HIV tillhör subfamiljen lentivirus inom retrovirusfamiljen och denna familj karakteriseras av
en lång inkubationstid, tiden som passerar mellan smittotillfället och när symtomen först
bryter ut. Sjukdomen är ett allvarligt problem i dagens samhälle eftersom inkubationstiden är
längre än hos andra sjukdomar, mellan en till sex veckor, och den smittade personen kan vara
HIV- infekterad under flera år innan sjukdomen fastställs. Ungefär hälften av alla som smittas
av HIV drabbas av en primärinfektion med symptom som kan likna andra virussjukdomar
som till exempel influensa eller mononukleos, körtelfeber (Hansen, 2013). Därför har HIVs
påverkan på människans framtid betonats genom Millenniemål 6 och stora åtgärder har satts
in för att ge den HIV- smittade befolkningen en möjlighet till antiretroviral behandling.
Milleniemål 6 har som mål att stoppa spridningen av HIV, aids och andra sjukdomar och detta
ska uppnås genom att öka tillgång på bromsmedicin som leder till att människor med HIV kan
leva ett längre och bättre liv (Millenniemålen, 2014)
HIV- virionen har en sfärisk form och en diameter på cirka 110 nm (Avert, 2005). Viruset
består av två positivt strängade RNA-molekyler, 15 olika proteiner, ett antal proteiner från
värdcellen den infekterat och ett lipidhölje runt viruset. Dessa beståndsdelar arbetar
tillsammans för att infektera nya celler och att för att integrera sitt genetiska material i
värdcellens och på så sätt bygga nya kopior av viruset. På lipidhöljet finns höljeproteinerna
TM (gp41) som är förankrat genom ett annat protein kallat SU (gp120)
Figur 1
Det genetiska materialet i HIV-1 består av
två
positivt
strängade
RNA-molekyler.
Viruset innehåller även enzymet omvänt
transkriptas (RT). Runt virionen finns ett
proteinhölje,
kapsid,
som
genetiska materialet.
(Molecular expressions, 2005)
4 skyddar
det
Både TM och SU är nödvändiga för viruset inträde i målcellen eftersom de binder till
målcellens receptorer (Nature, 1998). I viruset finns tre virala enzym som är nödvändiga för
HIVs replikation, dessa är: omvänt transkriptas (RT), integras (IN) och proteas (PR) (Protein
Data Bank, 2011). Omvänt transkriptas är det enzym som gör en DNA-kopia av det virala
RNA:t och bygger nytt virus. Det har skapats bromsmedicin för att blockera enzymets
uppgift. Det andra enzymet, integras, har uppgiften att ta DNA-kopian som enzymet omvänt
transkriptas skapat och integrera det i värdcellens DNA. På så sätt kan viruset ligga latent i
kroppen (viruset befinner sig i en vilofas) i flera decennier, reproducera sig med cellen och
plötsligt bryta ut. Det har även skapats bromsmedicin för att förhindra enzymets uppgift. Det
tredje enzymet, proteas, bildar aktiva och mogna virus genom att klyva större proteiner till
mindre. Bromsmedicin har skapats mot även detta enzym som hämmar virusets aktivitet och
förhindrar HIV-proteinerna från att bilda nya aktiva virus (Moberg, 2000).
2.4. HIVs livscykel
Alla steg i HIV- virusets livscykel är väsentliga för förståelsen av vilken behandling som
krävs för att förhindra utvecklingen av sjukdomen och är även ett steg i rätt riktning mot ett
framtida vaccin. Infektionscykeln inleds när HIV tagit sig in i kroppen och därefter binder till
CD4-receptorn som finns på specifika celler i kroppen som finns på CD4-lymfocyter även
kallade T-lymfocyter (T-hjälparceller), makrofager och monocyter. Dessa celler har en central
betydelse i immunförsvaret eftersom de tillsammans utgör kroppens försvar mot infektioner
som tillsammans oskadliggör alla patogener. Bindningen till cellen som har en CD4-receptor
sker genom en mycket komplicerad process när virusets höljeproteiner SU (gp120) och TM
(gp41) interagerar med CD4- receptorn. Därefter ändras formen på TM-SU proteinkomplexet
vilket möjliggör att en fusion av virushöljet och cellmembranet kan ske. På så sätt kan viruset
lämna sitt genetiska material i målcellen (Eriksson, Forsell, K. Hedestam, 2007).
Figur 2
HIV-1 använder
gp120 för att binda till
målcellens receptor
CD4. Därefter ändras
formen på virusets
proteinkomplex vilket
exponerar utan för
CCR5 (co-receptor)
vilket möjliggör en
fusion av viruset och
cellen (Eriksson,
Forsell, K. Hedestam,
2007).
5 Dessa konformationsförändringar i proteinkomplexet skyddar viruset från immunsystemets
försök till att oskadliggöra viruspartikeln. Detta gör viruspartikeln genom att minska
exponeringen av sina receptorer vilket gör det omöjligt för kroppens antikroppar att komma åt
dem. Efter att HIV – virionen binder till CD4 sker fler förändringar som exponerar TM
proteinet och som gör det möjligt för viruspartikeln att binda till vissa kemokinreceptorer
även kallade co-receptorer, som finns på målcellens membran, framförallt co-receptorerna
CCR5 och CXCR4. Denna bindning leder till andra konformationsförändringar som gör att en
del av TM proteinet visas och därefter sticks in cellens membran. På viruspartikeln finns en så
kallad V3-ögla som består av strukturer (V1, V2 och V3). Dessa strukturer har stor betydelse
dels genom att binda till co-receptorerna på målcellen och dels eftersom de gömmer CCR5 –
bindningsytan (visas som ljusorange på bilden) (Journal of Virology, u.å).
Figur 3
På virusets membran finns det höljeprotein som består av tre gp120 molekyler och tre gp41 molekyler.
V3-ögla som består av strukturerna (V1,V2 och V3) gömmer bindningsytan till co-receptorn CCR5.
Den gröna ytan som syns i figuren visar att bindningsytan till CD4 är till viss del exponerad.
(Eriksson, Forsell, K. Hedestam, 2007)
Nästa steg i HIVs livscykel är omvänd transkription, som sker i cytoplasman, genom att de
två positivt strängade RNA-molekylerna som finns i viruspartikeln transkriberas till en DNAmolekyl. När DNA- molekylen skapats används den därefter som en mall till ännu en DNAmolekyl. Detta sker med hjälp av enzymet omvänt transkriptas, RT (reverse transcriptase)
som har en tendens att göra fel vid transkriptionen eftersom den saknar förmågan att
korrekturläsa DNA-strängen till skillnad från det cellulära polymeraset. Detta gör att det
bildas mutationer i hög utsträckningen vilket ger en stor genetisk variabilitet. Det omvända
transkriptaset är även en viktig angreppspunkt för behandlingen som finns mot HIV (Moberg,
2000, s.41).
6 I nästkommande process transporteras det dubbelsträngade DNAt till målcellens arvsmassa
där enzymet, integras, integrerar virus DNA med cellens arvsmassa. Denna enhet kallas för
provirus och finns kvar i cellen under dess livstid. Genom integrationen finns proviruset i
cellens arvsmassa och nedärvs till dottercellerna. Eftersom den infekterade cellen inte visar på
utsidan av cellen att den är infekterad kan HIV ligga latent i arvsmassan och på så sätt blir
HIV en persisterande infektion (Protein Data Bank, 2011). Nästa steg i HIVs livscykel är
transkription av virus-DNA som bildar mRNA och som transporteras till cytoplasman för
translation till virusproteiner. Viruset använder målcellens metabolism och således används
ribosomerna för att skapa virusproteinerna. För att skapa aktiva och mogna virus måste
enzymet proteas klyva långa proteinsträngar till mindre protein. Dessa nya virioner knoppas
sedan av från cellytan och kan infektera andra målceller.
2.5. Vaccin
Vaccin har genom tiderna varit vårt bästa vapen mot de mest smittsamma sjukdomarna som
till exempel smittkoppor, polio, mässling och gula febern (National Institute of Allergy and
Infectious Disease, 2015). Tyvärr har vi inget vaccin mot HIV idag eftersom viruset har en
hög mutationshastighet och kan på så sätt undvika immunförsvarets respons i form av
antikroppar mot olika virusangrepp. Vaccinering sker genom att en ofarlig form av
smittämnet injiceras i blodet som agerar som antigener. Målet med vaccinering är att
antigenerna i vaccinet ska stimulera kroppen till att producera ett försvar i form av
antikroppar, genom att antingen använda protein som finns i virusets membran, kärna eller
använda försvagat levande virus (som till exempel vid vaccinering av gula febern). På så sätt
kan kroppen bekämpa viruset vid eventuell smitta (WHO, 2015) (Allott, 2007, s.97). Ibland
krävs två eller fler vaccinationer för att stimulera tillverkningen av antikroppar. Då används
den första dosen för att skapa en mindre respons från immunförsvaret och en mindre
produktion av minnesceller och den andra dosen stimulerar en respons från minnescellerna
som går mycket snabbare och ger en större tillverkning av antikroppar (Allot, 2007, s.97).
Minnescellerna lever vidare i kroppen och kan ge en långvarig immunitet mot sjukdomen
genom att tillverka antikroppar så fort smittämnet upptäcks i kroppen.
7 2.5.1 Preventivt vaccin
Ett preventivt vaccin är den vanligaste typen av vaccin som är avsett för att få kroppen att
reagera mot en specifik patogen. Vaccinet ska skydda personen från infektionen den
vaccinerade sig mot eller stoppa utvecklingen av smittämnet i kroppen om personen drabbas
av den sjukdomen. Det är ett sådant vaccin som söks efter för immunisering mot HIV. Detta
vaccin skulle skapa en reaktion i immunförsvaret och få kroppen att känna igen HIV- viruset
och därefter skapa en immunförsvarsreaktion som skulle skydda kroppen mot viruset. På så
sätt skulle immunförsvaret vara förberett på att skydda kroppen och angripa viruset varje gång
kroppen utsattes för viruset. Preventiva vaccin har använts under många decennier och om de
tillverkas och används på korrekt sätt är det mycket säkra. Det är dessutom mer
kostnadseffektivt att förebygga sjukdomar än att behandla dem. Därför skulle det mest
effektiva sätt att förebygga hiv vara genom användning av ett preventivt vaccin (HIV Vaccine
Trials Network, u.å)
2.5.2. Terapeutiskt vaccin
Ett terapeutiskt vaccin är ett vaccin som ges till en individ som är smittad av en sjukdom
(Kiessling, 2008). Det finns stora svårigheter med att framställa terapeutiska vaccin och trots
all forskning som pågår finns det inget tillgängligt terapeutiskt vaccin (Kiessling, 2008). En
annan svårighet som finns är att om en person ska vaccineras med ett terapeutiskt vaccin
måste individen veta om att han/hon är infekterad av sjukdomen. På grund av brist på resurser
i olika länder och eftersom HIV är en sjukdom som är svår att diagnostisera finns det idag 19
miljoner av 35 miljoner HIV- positiva människor som inte vet om att de är smittade
(UNAIDS, 2014).
8 3. Metod
Detta är en litteraturstudie som främst baserats på sekundärkällor i form av böcker, rapporter,
artiklar och internetsidor men information har även använts från intervjuer med forskare och
sjukvårdpersonal.
3.1. Litteraturstudier
Litteraturstudierna innefattade böcker från Kungsholmens Gymnasiums skolbibliotek som
användes för att få en inblick i ämnet och därefter ta del av forskning om det valda ämnet.
Andra litteraturstudier som användes var internetbaserade artiklar och rapporter eftersom de
hade tillgång till nyare statistik och uppdaterad information som varit mer relevant för min
studie. Dessa artiklar har lästs på flera globala organisationers hemsidor som bland annat
World Health Organisation (WHO), HIV Vaccine Trials Network som är en
välgörenhetsorganisation som genomför kliniska prövningar i sökandet efter ett säkert vaccin
mot HIV och UNAIDS som är en organisation inom FN som arbetar med HIV/aids.
Informationen som funnits där har granskats, analyserats och funnits pålitlig för att sedan
användas i denna studie.
Källor från UNAIDS och WHO har använts i stor utsträckning eftersom de arbetar med
HIV/aids globalt och har därför aktuell information och statistik från många länder. Båda
dessa organisationer kan bidra med en sanningsenlig bild av hur omfattande ett problem är
eftersom de bedriver forskning på plats. Dessa organisationer är FN-organ som arbetar med
HIV/aids och informationen som finns är skriven av kunniga personer. Eftersom FN är en
internationell organisation granskas informationen som publiceras av många aktörer.
HIV Vaccine Trials Network (HVTN) är världens största offentligt finansierade organisation
med internationella samarbeten som inriktar sig på utveckling av vaccin. Denna källa har
använts för att få information om frågeställningen och vilka kliniska försök som gjorts för att
komma fram till ett effektivt vaccin mot HIV. HVTN genomför alla faser av kliniska
prövningar för att underlätta utvecklingen av vaccin och förebygga HIV/aids. Denna
organisation finansieras främst av National Institute of Allergy and Infectious Diseases
(NIAID) som är en myndighet av US Department of Health and Human Services. En annan
huvudfinansiär är Bill & Melinda Gates Foundation (BMGF). Båda dessa organisationer
bedriver ett nära samarbete som läser artiklarna som publiceras och granskar dess innehåll.
9 Ibland kan dock vissa texter ha innehållit subjektiva åsikter som speglat skribentens tankar
och känslor eller haft målet att övertyga läsaren om ett visst budskap. Detta behöver inte vara
ett hinder i sökandet efter relevant information för om medvetenhet om dessa tendenser finns
och läsaren förhåller sig kritisk till texten kan informationen användas om den jämförs med
andra texter.
Källorna som använts är noggrant utvalda utifrån deras trovärdighet, tendens och relevans av
data. Information har använts från vetenskapliga tidningsartiklar, studier som publicerade av
forskare, kurslitteratur, faktaböcker och även en föreläsning på Karolinska Institutet med en
professor jag sedan intervjuade. Därefter har en urvalsprocess gjorts för att se om alla källor
är relevanta för studien eller inte.
3.2. Intervjuer
Primärforskningen genomfördes genom att intervjufrågor utformades som sedan ställdes till
Jan Albert som är en överläkare och professor i smittskydd vid Karolinska
Universitetssjukhuset. Jan Albert valdes ut för intervjun på grund av hans höga kompetens
inom ämnet, hans forskning som publicerats på Karolinska Institutets hemsida och även att
han tilldelades utmärkelsen Heders-Red Ribbon för sin forskning på HIV-viruset. Denna
utmärkelse tilldelas varje år till den person som HIV-Sverige styrelsen anser ha gjort störst
insats för att förbättra situationen för personer som är HIV – positiva. Under intervjun
antecknades de viktigaste punkterna han nämnde vilket gav en möjlighet till att ställa
följdfrågor och senare kunna ha en visuell bild av det viktigaste som nämndes. Intervjun var
semistrukturerad, det vill säga huvudfrågor fanns som under intervjuns gång följdes upp med
spontana följdfrågor. Syftet med intervjun var att komplimentera sekundärforskningen för att
få en bättre förståelse på cellnivå för vilka svårigheter det finns med att ta fram ett vaccin mot
HIV-1.
Under studieresan till Zambia, mars 2015, genomfördes en intervju med en läkare på kliniken
Kanyama Health Clinic. Intervjun kompletterade de kunskaper som hade bedrivits i Sverige
och gav en större förståelse för HIVs påverkan på samhället och individen. Intervjun med
läkaren Ms Kapupo var mycket relevant och gav inspiration samt nya ingångsvinklar till
studien. Intervjun användes främst i syfte att få ett helhetsperspektiv och se vilka svårigheter
som återstår men också vilka framsteg som gjorts. Denna intervju var utformad på samma sätt
10 som den som hölls med professorn Jan Albert. Den var semistrukturerad och de viktigaste
antecknades för att sedan bearbetas.
4. Resultat
HIV-1 är ett mycket komplext virus som ständigt muterar vilket gör framställningen av ett
preventivt vaccin mot virussjukdomen mycket svår. De virus som bildas, och som inte
antikropparna känner igen, selekteras fram. Selektion av virus kan ske eftersom viruset har en
stor förmåga att skapa nya virusvarianter genom kontinuerlig mutation. Detta har lett till att
det finns många olika subtyper av HIV-1 som i sin tur kan delas upp i andra subtyper där det
genetiska materialet skiljer sig i stor grad mellan de olika grupperna.
Eftersom det finns bromsmedicin mot HIV som kan bromsa virusreplikationen är ett
terapeutiskt vaccin inte av högsta prioritet utan det är främst ett preventivt vaccin som skulle
göra störst skillnad i kampen mot HIV-pandemin. Forskare har försökt att framställa ett
preventivt vaccin genom olika vaccinförsök men det är en mycket svår uppgift eftersom ingen
HIV- infekterad person har lyckats bekämpa viruset på naturlig väg, att immunförsvaret
motverkar viruset. Flera vaccinförsök har sökt efter ett preventivt vaccin som ska vara
effektivt och ge skydd mot viruset. Det vaccinförsök som gett stört hopp inför framtidens
vaccin är vaccinförsöket RV144.
4.3. Vaccinförsök RV144
Vaccinförsöket RV144 i Thailand var den första studien som visade effektivitet mot HIV och
var ett genombrott för alla framtida vaccinförsök mot HIV eftersom det gav 31.2% skydd mot
infektion av HIV-1 (Hivresearch, 3/18/2010). I RV144 användes en kombination av två
vacciner, ett som skulle stimulera kroppens immunförsvar och ett annat där antikroppar
inducerades mot glykoproteinet gp120 på virushöljet (Hivresearch, uå). Vaccinförsöket visade
att när Immunoglobulin G (IgG) antikroppar induceras i kroppen binder de till V1V2 regionen
på virusets yta och vilket ger en större chans att förhindra en HIV-infektion. Studien visar
således att det finns hopp i sökandet efter ett HIV-1 vaccin. Skyddet som RV144 gav är ett
bevis på att ett vaccin mot HIV-1 är möjligt och det här försöket kan vägleda framtida
vaccinutveckling i kampen om att hitta ett vaccin som kan utrota HIV.
Målet med RV144 var att försöka genererar en neutraliserande antikropp respons, vilket
vaccinet inte lyckades åstadkomma. Däremot sågs en liten respons i form av antikroppar som
11 möjligtvis bidrog till ett skydd mot viruset. Forskarna har däremot fortfarande kvar att
bestämma med säkerhet vad det var som åstadkom det skydd mot viruset som visas i RV144
vaccinförsöket (Hivresearch, uå).
Vid ett antal tillfällen har forskare lyckats göra revolutionerande upptäckter som tar
människan ett steg närmare ett vaccin. Speciella antikroppar har hittats hos personer som
infekterats av HIV-1, så kallade brett neutraliserande antikroppar. Dessa antikroppars uppgift
är att förhindra att viruset angriper målcellen och binder därför till höljeproteinet på viruset.
Antikropparna har vid olika studier med apor visat att de ger ett skydd mot ett HIV-1 liknande
virus och detta indikerar att de brett neutraliserande antikropparna skulle ha en avgörande roll
i ett framtida vaccin mot HIV-1. Tyvärr uppstår dessa antikroppar bara hos vissa HIV-1infekterade personer efter några år och ännu går det ej att inducera antikropparna genom
vaccination (Eriksson, Forsell, K. Hedestam, 2007) (The New England Journal of Medicine,
2013).
5. Diskussion
Sedan upptäckten av HIV har stora framsteg gjorts inom den medicinska behandlingen genom
användning av bromsmedicin. Men trots stora ekonomiska investeringar och betydande
vetenskapliga insatser är ett vaccin mot viruset ett mål och inte en verklighet. Det finns många
orsaker till att det finns svårigheter med att ta fram ett vaccin mot HIV-1 och de största
hindren som främst tagits upp i den här uppsatsen är virusets genetiska variabilitet och att
kroppen aldrig kan bli av med viruset.
Eftersom viruset har en stor genetisk variabilitet, vilket beror på enzymets omvänt
transkriptas felläsning, skiljer sig det genetiska materialet i stor grad mellan de olika
subtyperna av HIV-1. Detta gör sökandet efter ett vaccin mycket svårare eftersom det inte går
att anpassa vaccinet efter alla skillnader som finns. En möjlighet som finns för att övervinna
den här svårigheten är att på något sätt stimulera de så kallade brett neutraliserande
antikropparna, som tidigare nämndes i uppsatsen. Kunskapen vi har fått genom åren har gett
en förståelse för hur dessa antikroppar fungerar och att de kan komma att ha en stor roll i
kommande vaccinförsök. Eftersom vissa personer har producerat de brett neutraliserande
antikropparna finns förmågan att skapa dessa antikroppar. Existensen av antikropparna visar
att människans immunsystem är kapabelt till att producera antikroppar som kan vara effektiva
12 mot alla typer av HIV. Utmaningen som ligger framför oss nu är att stimulera de brett
neutraliserande antikropparna hos en person som är infekterad av HIV-1 tidigt under
sjukdomsförloppet för att skapa höga nivåer med antikroppar för att på så sätt hindra en HIVinfektion. Om dessa antikroppar skulle kunna framställas genom vaccinering hade de kunnat
blockera virusets inträde i målcellen. Tyvärr finns det inte ett sådant vaccin och stora
svårigheter föreligger med hur detta problem ska mötas och vilket det första steget som ska
tas är. Detta kan möjligtvis vara den största utmaningen vaccinutvecklingen för HIV-1 står
inför.
En annan lösning kan vara att använda två vaccin, som i vaccinförsök RV144. En dos som
stimulerar antikropparna och en annan som framkallar antikroppar mot virusets höljeprotein.
Detta skulle ge ett bredare skydd från olika immunceller. En annan svårighet som finns med
att ta fram ett vaccin mot HIV-1 är att kroppen aldrig kan bekämpa viruset helt. När kroppen
infekteras av ett virus brukar immunförsvaret oftast bli av med smittämnet och bli immun mot
det, men vid en HIV-infektion saknar kroppen förmåga att försvara sig mot viruset och bli
immun mot det. Antikropparna som kroppen producerar är inte tillräckligt effektiva mot det
motståndskraftiga viruset och med tiden orsakar HIV stor skada i kroppen.
Det finns hopp om ett framtida vaccin eftersom resultatet från vaccinförsök RV144 visade att
ett skydd bildades som gav upphov till ett försvar mot HIV-1. Detta skydd kunde skapas
eftersom kunskapen om hur virusets höljeprotein fungerade och hur antikropparna kan binda
till dem fanns. RV144 är det första steget till att lyckas framställa ett vaccin. Ett vaccin mot
HIV finns i horisonten men det kanske inte blir ett vaccin utan möjligtvis två som ska
användas tillsammans.
13 6. Referenser
Bildförteckning:
Figur 1:
Molecular expressions (2005). Human immunodeficiency virus (HIV) Anatomy. Hämtat 1
april 2015 från http://micro.magnet.fsu.edu/cells/viruses/hivvirus.html
Figur 2 och 3:
Eriksson, Forsell, K. Hedestam (2007. Implikationer för vaccinutveckling. ). Karolinska
institutet. Hämtad 28 mars 2015 http://ki.se/sites/default/files/incitament2007.pdf
Böcker:
Allott, A.(2007). Biology for the IB Diploma. Oxford: Oxford University press
Crawford, Dorothy H. (2011) Viruses a very short introduction. Oxford: Oxford University
Press.
Moberg, L. (2000). HIV och AIDS. Furulund: Alhambra.
Skolnik, R.L. (2012). Global health 101. (2nd ed.) Burlington, MA: Jones & Bartlett Learning
Simon, E.J., Reece, J.B., Dickey, J.L. & Campbell, N.A. (2010). Campbell essential biology
with physiology. (3. ed.) San Francisco, Calif.: Benjamin Cummings.
Whiteside, A. (2008). HIV/AIDS: a very short introduction. Oxford: Oxford University Press.
Intervju:
Albert. Jan, (18 november 2014) professor i smittskydd på Karolinska Universitetssjukhuset
(Teodora Gardovic, intervjuare) personlig kommunikation, 18 november 2014)
Kapupo, G & Nyoni, C. (21 mars 2015) Inpatient in charge: Kanyama clinic. Environmental
health officer
Rapporter och artiklar:
AIDS. (5 december 2014). Prevention research. Hämtad 13 januari 2015 från
https://www.aids.gov/hiv-aids-basics/prevention/prevention-research/vaccines/index.html
Avert. (8 augusti 2014). HIV & AIDS in South Africa. Hämtad 10 januari 2015 från
http://www.avert.org/hiv-aids-south-africa.htm
Eriksson, Forsell, K. Hedestam (2007. Implikationer för vaccinutveckling. ). Karolinska
institutet. Hämtad 28 mars 2015 http://ki.se/sites/default/files/incitament2007.pdf
HIV Vaccine Trials Network. (2015). Why is a HIV vaccine needed? Hämtad 24 januari
2015 från http://www.hvtn.org/en/science/hiv-vaccine-basics/why-hiv-vaccine.html
14 HIV Vaccine Trials Network. (2015). How vaccines work. Hämtad 24 februari 2015 från
http://www.hvtn.org/en/science/hiv-vaccine-basics/how-vaccines-work.html
Hivresearch. (u.å). RV144 Trial. Hämtad 2 mars 2015 från
http://www.hivresearch.org/research.php?ServiceID=13
International AIDS Vaccine Initiative. (u.å). HIV vaccine approach. Hämtad 2 mars 2015 från
http://www.iavi.org/what-we-do/science/hiv-vaccine-approaches
Journal of Virology. (u.å). The V1, V2, and V3 Regions of the Human Immunodeficiency Virus
Type 1 Envelope Differentially Affect the Viral Phenotype in an Isolate-Dependent Manne.
Hämtad 27 mars 2015 från http://jvi.asm.org/content/79/14/9069.full#abstract-1
Kiessling, R. (2008). Terapeutiska vacciner mot cancer och infektionssjukdomar. Hämtad 2
mars 2015 från
http://www.lakartidningen.se/Functions/OldArticleView.aspx?articleId=10178
Millenniemålen. (2014). Stoppa spridningen av HIV, AIDS och andra sjukdomar. Hämtad 23
februari 2015 från http://www.millenniemalen.nu/stoppa-spridningen-av-hivaids-malaria-ochandra-sjukdomar/
National Institute of Allergy and Infectious Diseases. (2014). HIV/AIDS. Hämtad 5 januari
2015 från http://www.niaid.nih.gov/topics/hivaids/research/vaccines/Pages/default.aspx
Nature (1998). Structure of an HIV gp120 envelope glycoprotein in complex with the CD4
receptor and a neutralizing human antibody. Hämtad 24 mars 2015 från
http://www.nature.com/nature/journal/v393/n6686/abs/393648a0.html
Protein Data Bank. (2011). The Structural Biology of HIV. Hämtad 12 januari 2015 från PDB
http://www.pdb.org/pdb/education_discussion/educational_resources/struct_bio_hiv_hires.pdf
UNAIDS (2012) Global Report: Report on the global AIDS epidemic. Hämtad 22 februari,
2015 från
http://www.unaids.org/sites/default/files/en/media/unaids/contentassets/documents/epidemiol
ogy/2012/gr2012/20121120_UNAIDS_Global_Report_2012_with_annexes_en.pdf
UNAIDS (2014). Fact Sheet. Hämtad 12 februari 2015 från
http://www.unaids.org/sites/default/files/en/media/unaids/contentassets/documents/factsheet/2
014/20140716_FactSheet_en.pdf
UNAIDS. (16 juli 2014). Press release. Hämtad 14 januari 2015 från
http://www.unaids.org/en/resources/presscentre/pressreleaseandstatementarchive/2014/july/20
140716prgapreport
UNAIDS. (2012). Global Report. Hämtad 3 mars 2015 från
http://www.unaids.org/sites/default/files/en/media/unaids/contentassets/documents/epidemiol
ogy/2012/gr2012/20121120_UNAIDS_Global_Report_2012_with_annexes_en.pdf
UNICEF (2013). Barn och Aids. Hämtad 12 januari 2015 från https://unicef.se/fakta/barnoch-aids
15 World Health Organization. (2014, November). HIV/AIDS. Hämtad 18 februari 2015 från
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs360/en/
World Health Organization. (u.å.). Immunization. Hämtad 19 februari 2015 från
http://www.who.int/topics/immunization/en/
World Health Organization. (u.å). HIV vaccines. Hämtad 19 februari 2015 från
http://www.who.int/hiv/topics/vaccines/Vaccines/en/
16