Broadly neutralizing antibody response againts hiv-1charecteritzation and design of new immunogens

Resumen

Esta tesis se ha centrado en el estudio de las respuestas neutrallzantes de amplio espectro contra el Virus de la Inmunodeficiencia Humana tipo I (VIH-1) así como en el diseño de nuevos inmunógenos. Para ello se han identificado pacientes neutralizadores de élite en una cohorte amplia de pacientes infectados con el VIH-1, se ha estudiado la evolución de su respuesta neutralizante y se ha desarrollado un método para diseñar inmunógenos capaces de inducir este tipo de respuesta. En esta tesis se describe primeramente la identificación de pacientes neutralizadores de élite (EN), a partir de 508 muestras de suero de 364 pacientes (173 tratados y 191 sin tratar). Se confirmó la presencia de actividad neutralizante amplia y potente asociada a IgG en ambos grupos con frecuencias similares (alrededor del 3%). También se identificaron 12 pacientes con las características de neutralizadores de élite. Posteriormente, se realizó un análisis retrospectivo de la amplitud de la actividad neutralizante asociada a IgGs a lo largo del tiempo (seis años de seguimiento) en 6 de los 12 pacientes EN identificados previamente y en 6 pacientes control. Además, se realizó el estudio de la distribución de las diferentes sub-poblaciones de células B a lo largo de ese seguimiento. En 4 pacientes EN se observó que esta respuesta fue transitoria, mientras que en los otros 2 fue estable durante un periodo largo de tiempo (hasta 4,6 años). Cinco de los 6 neutralizadores de élite iniciaron tratamiento antiretroviral y 4 de ellos mostraron una disminución significativa en la amplitud de neutralización con un retraso en relación a la supresión viral (rango de entre 4 a 20 meses). En lo referente al análisis de las distintas sub-poblaciones de células B durante el seguimiento, se observó un aumento significativo en la frecuencia de células B naive en muestras con amplia capacidad neutralizante en comparación con muestras con una menor amplitud de neutralización (44% a 62%). Además, se observó, en las muestras con una mayor capacidad neutralizante, una disminución significativa en las sub-poblaciones de células B "tissue-like memory" y de memoria activadas (19% a 12% y 17% a 9%, respectivamente), las cuales están incrementadas en pacientes VIH no tratados. Finalmente, se realizó la optimización como inmunógeno de la proteína de la envuelta del VIH-1. Para ello se generaron diferentes bibliotecas de mutantes de la envuelta de a cepa AClO mediante mutagénesis aleatoria. Posteriormente, se seleccionaron aquellos virus cuyas envueltas tenían una afinidad mejorada por el anticuerpo de amplio espectro 4El0. Se seleccionó un mutante que presentaba una afinidad específica por el 4E10 entre 2 a 5 veces mayor que el virus parental (LRl-Cl). La secuencia del dicho mutante mostró desaparición de sitios de glicosilación, así como una mutación C131Y que daba lugar a un cambio de arquitectura en el lazo V2. Estas mutaciones son consistentes con las descritas anteriormente asociadas a una mayor exposición de epítopos neutralizantes. Posteriormente, se caracterizó la respuesta inmune inducida por la envuelta del LRl-Cl en ratones BALB/c. El virus con la envuelta LRl-Cl demostró una moderada mejoría en la actividad neutralizante comparada con la inducida por el virus parental (ACl0).