Дослідники розробили експериментальну назальну вакцину на мишах, що забезпечує широкий захист від цілого ряду респіраторних вірусів, бактерій і навіть алергенів. Результати, опубліковані в журналі Science 19 лютого, вказують на потенційне майбутнє, в якому одна доза зможе замінити безліч щорічних щеплень від сезонних респіраторних захворювань і забезпечить швидкий захист від пандемій, що виникають. Це важливо, тому що існуючі вакцини часто не встигають за патогенами, що швидко змінюються, вимагаючи частих оновлень і бустерів.
Обмеження традиційної вакцинації
Протягом більш як двох століть вакцини покладалися на антигенну специфічність – представлення імунної системі впізнаваного фрагмента патогена для запуску цілеспрямованої відповіді. Однак цей підхід ускладнюється вірусами, що швидко мутують. Щорічне оновлення вакцин проти грипу та безперервне коригування бустерів проти COVID-19 демонструють обмеження цієї парадигми. Як зазначає Балі Пулендран зі Стенфордської медицини, «Віруси можуть міняти антигени на своїй поверхні… Як побита фраза: гепард, який змінює свої плями».
Більшість спроб створити ширші вакцини фокусувалися на вірусних сім’ях, але справді універсальна вакцина здавалася нереалістичною досі.
Використання інтегрованого імунітету: новий підхід
Нова вакцина оминає традиційну антигенну специфічність, імітуючи природні сигнали імунної системи під час інфекції. Замість використання вірусних компонентів вона активує як уроджений, так і адаптивний імунітет у скоординованій та довгостроковій відповіді. Існуючі вакцини в основному стимулюють адаптивну систему (антитіла та клітини пам’яті T), тоді як цей новий підхід використовує універсальність вродженої системи (дендритні клітини, нейтрофіли, макрофаги) – яка зазвичай швидко згасає, але може бути продовжена за правильних сигналів.
Попередні дослідження вакцини проти туберкульозу БЦЖ (Bacillus Calmette-Guerin) показали незрозумілий перехресний захист від інших інфекцій. Команда Пулендрана виявила, що T-клітини в легенях підтримували активність вродженого імунітету протягом декількох місяців, посилаючи сигнали через цитокіни до рецепторів, що розпізнають патогени, які називають Toll-like receptors.
Як працює назальний спрей
Експериментальна вакцина GLA-3M-052-LS+OVA доставляє сигнали T-клітин для активації вродженого імунітету в легенях. Вона також включає нешкідливий яєчний білок (овальбумін), щоб залучити T-клітини у легені, підтримуючи посилену вроджену відповідь протягом кількох тижнів. Миші, що отримали три дози назального спрею, залишалися захищеними від SARS-CoV-2 та інших коронавірусів не менше трьох місяців.
Невакциновані миші зазнали тяжкого захворювання та смерті, тоді як вакциновані миші показали мінімальну втрату ваги, вижили і мали чисті легені. Вакцина знизила рівень вірусів у 700 разів і викликала адаптивні відповіді всього за три дні – набагато швидше, ніж типові два тижні у нещеплених тварин.
Захист, що виходить за рамки вірусів
Вакцина також захистила мишей від бактеріальних респіраторних інфекцій (Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii) та алергічної астми, спричиненої домашніми пиловими кліщами. Пригнічуючи алергічні Th2 імунні відповіді, миші вакциновані підтримували чисті дихальні шляхи. Пулендран вважає, що це «універсальна вакцина проти різноманітних респіраторних загроз».
Наступні кроки та потенційні терміни
Плануються випробування на людях з наступними масштабнішими дослідженнями. У разі успіху Пулендран оцінює, що універсальна вакцина респіраторна може бути доступна протягом п’яти-семи років. Така вакцина може спростити сезонну вакцинацію та зміцнити захист від майбутніх пандемій.
«Уявіть собі, що восени ви отримуєте назальний спрей, який захищає вас від усіх респіраторних вірусів, бактеріальної пневмонії та ранньовесняних алергенів… Це змінить медичну практику».
Дослідження фінансувалося Національними інститутами охорони здоров’я, ендаументом імені Віолетти Л. Хортон, ендаументом Soffer Fund та Open Philanthropy. Це є серйозним зрушенням у розробці вакцин, пропонуючи потенціал для більш міцної та широкого спектру захисту від цілого ряду респіраторних захворювань.
