Пожизненный иммунитет против всех штаммов вируса гриппа?
Впервые в истории инфектологии немецкие ученые из института Фридриха Леффлера создали вакцину, активным ингредиентом который является информационная РНК – молекула, участвующая в продукции белков. В отличие от своих предшественников, эта вакцина, обеспечивающая формирование пожизненного иммунитета против гриппа, может производиться достаточно быстро для того, чтобы остановить распространение пандемии.
Человек приобретает иммунитет к штамму вируса гриппа в том случае, если его иммунная система обучается распознавать белки поверхности вирусной частицы HA (гемагглютинин, hemagglutinin) и NA (нейраминидаза, neuraminidase). Это может быть результатом перенесенной инфекции или вакцинации стандартными вакцинами, большинство из которых содержат убитые вирусные частицы.
Вирус гриппа постоянно эволюционирует, поэтому эти белки часто изменяются и иммунитет к одному штамму гриппа не обеспечивает защиту в будущем. По этой причине специалистам приходится ежегодно разрабатывать новую вакцину. Большая часть противогриппозных вакцин выращивается в куриных эмбрионах или культурах клеток, при этом процесс производства растягивается, по крайней мере, на 6 месяцев.
Это отсрочка означает, что ВОЗ приходится прогнозировать циркулирующий штамм за несколько месяцев до начала «сезона». Фармацевтические компании производят вакцины на основании этих рекомендаций. Очевидно, что прогнозы могут быть неточными или, что еще хуже, пандемия может вызываться совершенного новыми штаммами вируса гриппа.
Исследователи, работающие под руководством Лотара Штица (Lothar Stitz), предлагают принципиально новое решение этой проблемы, в основе которого лежит использование иРНК, управляющей продукцией белков HA и NA. Новая технология позволяет в течение нескольких недель производить большие количества необходимой иРНК, впоследствии подвергаемой лиофильной сушке. В отличие от большинства вакцин, лиофилизированный порошок не нуждается в хранении при пониженной температуре.
При введении в организм иРНК поглощается иммунными клетками, которые осуществляют ее трансляцию в соответствующие белки. Эти белки распознаются организмом как чужеродные, что приводит к формированию иммунного ответа.
Ранее предпринимались попытки создания вакцин на основе ДНК, кодирующих вирусные белки. Однако практическое применение таких вакцин, скорее всего, никогда не получит одобрения, так как существует опасность встраивания вирусной ДНК в геном человека, что может приводить к нарушению регуляции активности генов.
В отличие от ДНК, РНК не могут встраиваться в геном, что обуславливает безопасность их применения. Однако до сих пор тестирование экспериментальных РНК-вакцин неизбежно заканчивалось неудачей, так как при попадании в кровь они быстро разрушались. С этой проблемой удалось справиться специалистам немецкой компании CureVac, которые обнаружили, что белок протамин способен связываться с иРНК и предотвращать ее разрушение. Компания использовала такие комплексы при разработке иРНК-вакцин против рака предстательной железы и легких, в настоящее время проходящих клинические исследования.
Авторы применили эту технологию для создания продолжительно действующих вакцин против обычных штаммов гриппа, а также против так называемого «птичьего гриппа» H5N1. В экспериментах на мышах, хорьках и свиньях такие вакцины обеспечивали формирование защитных уровней антител, то есть гуморального иммунитета. Более того, они запускали механизмы клеточного иммунитета, подразумевающие уничтожение специфичных патогенов активированными клетками крови, такими как Т-лимфоциты. Активация двух основных механизмов иммунитета обеспечивает более быстрое уничтожение инфекции и более продолжительный период защиты от инфицирования.
Однако действительно универсальная вакцина против гриппа должна обеспечивать формирование иммунитета против белков, одинаковых для всех штаммов гриппа, которые вирус обычно прячет от иммунной системы. Исследователям удалось создать вакцину против одного из таких белков обычного сезонного гриппа. Эта вакцина обеспечивала защиту экспериментальных животных не только от конкретного штамма вируса, но и от вируса H5N1.
Разработчики считают, что со временем однократное введение такой вакцины может быть включено в график детской вакцинации. В настоящее время уже ведется работа над созданием иРНК-вакцины против бешенства. Авторы считают, что иРНК является универсальной платформой для разработки вакцин против вирусных, бактериальных и грибковых патогенов.
Статья Benjamin Petsch et al. Protective efficacy of in vitro synthesized, specific mRNA vaccines against influenza A virus infection опубликована в журнале Nature Biotechnology.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам New Scientist:
New vaccine may give lifelong protection from flu.
26.11.2012