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Imprinting broadly neutralizing antibody responses to HIV-1

English title Imprinting broadly neutralizing antibody responses to HIV-1
Applicant Trkola Alexandra
Number 201266
Funding scheme Project funding (special)
Research institution Institut für Medizinische Virologie Universität Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Medical Microbiology
Start/End 01.04.2021 - 31.03.2025
Approved amount 904'000.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Medical Microbiology
Infectious Diseases

Keywords (6)

vaccine; broadly neutralizing antibodies; HIV-1; treatment; prevention; HIV cohort

Lay Summary (German)

Lead
Breit neutralisierende Antikörper (bnAbs) gelten als Schlüsselelement für schützende HIV-1 Impfstoffe, als HIV-1 Therapeutika und für die Prävention. Es wurden in den vergangenen Jahrzehnten grosse Anstrengungen unternommen, die Determinanten der bnAb-Induktion zu entschlüsseln, um die Entwicklung von HIV-1Impfstoffen anzuleiten, da die Induktion einer potenten bnAb-Aktivität durch Impfung bisher nicht möglich war. Derzeit ist die genaue Beschaffenheit des HIV-1 Hüllproteins (Env) das als Immunogen zur Induktion von bnAb-Antworten erforderlich ist, weiterhin unbekannt.
Lay summary

Titel des Forschungsprojekts

Prägung von breit neutralisierenden Antikörperantworten auf HIV-1

 

Inhalt und Ziele des Forschungsprojekts

In einem kollaborativen und multidisziplinären Forschungsprogramm werden kritische Lücken auf dem Gebiet der HIV-1-Impfstoffe erforscht. Geleitet von den Entdeckungen unserer früheren Arbeiten, verwenden wir einzigartige Env-Proteine, die von Spendern isoliert wurden, die während der Infektion eine bnAb-Antwort entwickelten, um neuartige Immunogene herzustellen. Diese Envs haben sich bereits im infizierten Menschen als fähig erwiesen, eine bnAb-Aktivität auszulösen, weshalb wir sie als bnAb-Imprinter (bnAb-Präger) bezeichnen. Unter Einbeziehung neuer Hypothesen und analytischer Ansätze werden wir definieren, wie virale und wirtsgenetische Faktoren ausgenutzt werden können, um bnAb-induzierende Impfstoffe zu generieren.

 

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher  Kontext des  Forschungsprojekts

Das Projekt beinhaltet Grundlagenforschung und translationale Forschung. Um einen wirksamen Impfstoff entwickeln zu können, muss man wissen, wie das menschliche Immunsystem auf die HIV Antigene reagiert. Insbesondere muss geklärt werden, welche Faktoren die Ausbildung der potenten, schützenden Antikörper auslösen können. Dies ist allein durch Grundlagenforschung nicht möglich. Es braucht dazu Forschung nah am infizierten Menschen. In unserem Forschungsprojekt haben wir die Möglichkeit auf bereits existierende HIV Forschungsbiobanken der Schweizerischen HIV Kohorte (SHCS) und der Zurich Primary HIV Infection Studie (ZPHI) zugreifen zu können.

Die Wichtigkeit eines HIV Impfstoffes ist unbestritten. Wie auch die SARS-COV-2 Pandemie zeigt, sind Impfstoffe die einzige Möglichkeit, eine weite Verbreitung von Viren langhaltig einzudämmen. Die HIV Impfstoffforschung hat viel an die Entwicklung der SARS-CoV-2 Impfstoffe und Antikörper-Therapeutika beigetragen. Unsere Forschung reiht sich darin ein und wird einen Beitrag zur Impfstoff- und therapeutischer Antikörperentwicklung leisten, der über HIV-1 hinausgeht.

Direct link to Lay Summary Last update: 27.05.2021

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Project partner

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
172790 Understanding HIV-1 broadly neutralizing antibody evolution - The Swiss 4.5K Screen 01.04.2017 Project funding (special)

Abstract

This intertwined research program will explore critical gaps in the HIV-1 vaccine field. Engaging novel hypothesis and concepts of analysis we will define how virus and host genetic factors can be harnessed to significantly improve bnAb based vaccines. Utilizing our newly defined XbnAb cohort, the largest cohort individuals that induced a broadly neutralizing antibody (bnAb) response (N= 304 bnAb inducers and N=304 matched controls), we seek to define novel immunogens that evoke bnAb activity and define host factors that are linked to bnAb induction and critical for vaccine success. We postulate that the HIV-1 envelope protein (Env) from linked transmission pairs that induced a bnAb response may be the ultimate immunogen candidates on which to base vaccine design and refer to Env that infer a bnAb response upon transmission as bnAb imprinter Envs. Aim A focuses on the definition of candidate bnAb imprinter Envs from within the XbnAb cohort. Aim B explores novel ways to create stabilized Env trimers of lead bnAb imprinter Envs to create immunogens. In Aim C we explore in the XbnAb cohort host genetic and immune factors that distinguish bnAb inducers from matched controls that lack neutralization activity.
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