Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Humant immunbristvirus typ 1 (eng: human immunodeficiency virus type 1, HIV-1) är ett lentivirus som ger upphov till förvärvat immunbristsyndrom (eng: acquired immunodeficiency syndrome, AIDS) och dödsfall hos människa. Viruset är spritt världen över och trots att det genomförts flera vaccinförsök sedan upptäckten 1983 finns det fortfarande inget effektivt vaccin på marknaden. Virusets höga mutationstakt anses vara den springande punkten varigenom viruset kommer undan och olika immunsvar går förlorade. En identifiering av bevarade regioner där mutationer inte kan inträffa utan att riskera att förlora viktiga virala funktioner är därför av hög prioritet. Felint immunosuppressivt virus (eng: feline immunodeficiency virus, FIV) tillhör samma genus som HIV-1 och ger upphov till motsvarande AIDS-liknande syndrom hos katt. FIV delar trots vissa skillnader många likheter med HIV-1, vilket har gjort katten till en potentiell modell för senare tids forskning kring HIV-1. Med fokus på likheter och skillnader virusen emellan syftar detta arbete till att undersöka de styrkor och svagheter som finns med att använda FIV som modell för HIV-1. Kan kattmodellen bidra med den information som saknas i utvecklingen av ett vaccin mot HIV-1?
Studier tyder på att flera genetiska funktioner finns bevarade hos HIV-1 och FIV varvid en jämförande epitopmappning virusen emellan skulle kunna ge förslag på skyddande virala epitoper. På humansidan har studier på så kallade long-term survivors gett upphov till en databas över epitoper av vikt för immunförsvaret mot HIV-1. Med grund i databasen har några av FIVs motsvarande epitoper kunnat identifieras och jämförts immunologiskt med HIVs. Vid jämförelsen visade det sig att motsvarande epitoper hos FIV gav upphov till ett starkare immunsvar hos HIV positiva individer vilket tyder på att FIV inte genomgått ett lika högt selektionstryck som HIV-1 och därför är mer bevarat. Att viruset inte verkar ha en lika hög rekombinationshastighet som HIV-1 styrker antagandet. Evolutionärt bevarade immunologiska epitoper kan således vara av vikt för ett effektivt vaccin mot HIV-1. Skulle inte en bioinformatisk jämförelse av FIV och HIV epitoper direkt kunna identifiera strukturer av vikt för vaccination mot HIV, verkar det därför mycket möjligt att vissa bevarade FIV peptider kan komma att vara del av ett framtida vaccin mot HIV-1.

The human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) is a lentivirus that causes acquired immune deficiency syndrome (AIDS) and death in humans. The virus is spread worldwide and although there have been several vaccine trials since the discovery in 1983, there is still no vaccine on the market. A high rate of genetic mutation is generally suggested to be the major obstacle in the development of an effective vaccine whereby the virus escapes and various immune responses are lost. An identification of conserved regions where mutations simply cannot occur without the risk of losing important viral functions is therefore of high priority. Feline immunodeficiency virus (FIV) belongs to the same genus as HIV-1 and is associated with an AIDS-like syndrome in the domestic cat. FIV shares many similarities with HIV-1, which makes the FIV-cat model a suitable tool for further research on HIV-1. With a focus on the similarities and differences between the viruses this work aims to examine the strengths and limitations of the FIV-cat model for future research on HIV-1. The question remains: may the cat model provide the missing information in the development of an effective vaccine against HIV-1?
Studies indicate that multiple genetic functions are preserved in HIV-1 and FIV. A comparative epitope mapping between the viruses could therefore suggest protective viral epitopes. On the human side, studies on so-called long-term survivors gave rise to a database of epitopes important for the immune defense against HIV-1. With the help of this database some of the corresponding epitopes of FIV have been identified and compared immunologically to HIV-1. The epitopes of FIV were found to give rise to a stronger immune response in HIV positive individuals than the HIV-1 epitopes, which indicates that FIV has not undergone an equally high selection pressure as HIV-1. Fact also indicates that the recombination rate may be slower for FIV than for HIV-1. This is something that strengthens the assumption that the feline virus is more preserved than the human variant. Evolutionary conserved immune epitopes may thus be important for an effective HIV vaccine. Even though a bioinformatic comparison of FIV and HIV epitopes cannot directly identify the structures of importance when it comes to vaccination against HIV, it seems very possible that certain preserved FIV peptides may be part of a future vaccine against HIV-1.