Исследователи разработали экспериментальную назальную вакцину на мышах, обеспечивающую широкую защиту от целого ряда респираторных вирусов, бактерий и даже аллергенов. Результаты, опубликованные в журнале Science 19 февраля, указывают на потенциальное будущее, в котором одна доза сможет заменить множество ежегодных прививок от сезонных респираторных заболеваний и обеспечит быструю защиту от возникающих пандемий. Это важно, потому что существующие вакцины часто не успевают за быстро меняющимися патогенами, требуя частых обновлений и бустеров.
Ограничения традиционной вакцинации
На протяжении более двух столетий вакцины полагались на антигенную специфичность — представление иммунной системе узнаваемого фрагмента патогена для запуска целенаправленного ответа. Однако этот подход затрудняется быстро мутирующими вирусами. Ежегодное обновление вакцин против гриппа и непрерывные корректировки бустеров против COVID-19 демонстрируют ограничения этой парадигмы. Как отмечает Бали Пулендран из Стэнфордской медицины, «Вирусы могут менять антигены на своей поверхности… Как избитая фраза: гепард, меняющий свои пятна».
Большинство попыток создать более широкие вакцины фокусировались на вирусных семьях, но действительно универсальная вакцина казалась нереалистичной до сих пор.
Использование интегрированного иммунитета: новый подход
Новая вакцина обходит традиционную антигенную специфичность, имитируя естественные сигналы иммунной системы во время инфекции. Вместо использования вирусных компонентов она активирует как врожденный, так и адаптивный иммунитет в скоординированном и долгосрочном ответе. Существующие вакцины в основном стимулируют адаптивную систему (антитела и клетки памяти T), в то время как этот новый подход использует универсальность врожденной системы (дендритные клетки, нейтрофилы, макрофаги) — которая обычно быстро угасает, но может быть продлена при правильных сигналах.
Предыдущие исследования вакцины против туберкулеза БЦЖ (Bacillus Calmette-Guerin) показали необъяснимую перекрестную защиту от других инфекций. Команда Пулендрана обнаружила, что T-клетки в легких поддерживали активность врожденного иммунитета в течение нескольких месяцев, посылая сигналы через цитокины к рецепторам, распознающим патогены, называемым Toll-like receptors.
Как работает назальный спрей
Экспериментальная вакцина GLA-3M-052-LS+OVA доставляет сигналы T-клеток для активации врожденного иммунитета в легких. Она также включает безвредный яичный белок (овальбумин), чтобы привлечь T-клетки в легкие, поддерживая усиленный врожденный ответ в течение нескольких недель. Мыши, получившие три дозы назального спрея, оставались защищены от SARS-CoV-2 и других коронавирусов не менее трех месяцев.
Невакцинированные мыши испытали тяжелое заболевание и смерть, в то время как вакцинированные мыши показали минимальную потерю веса, выжили и имели чистые легкие. Вакцина снизила уровень вирусов в 700 раз и вызвала адаптивные ответы всего за три дня — намного быстрее, чем типичные две недели у непривитых животных.
Защита, выходящая за рамки вирусов
Вакцина также защитила мышей от бактериальных респираторных инфекций (Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii) и аллергической астмы, вызванной домашними пылевыми клещами. Подавляя аллергические Th2 иммунные ответы, вакцинированные мыши поддерживали чистые дыхательные пути. Пулендран считает, что это представляет собой «универсальную вакцину против разнообразных респираторных угроз».
Следующие шаги и потенциальные сроки
Планируются испытания на людях с последующими более масштабными исследованиями. В случае успеха Пулендран оценивает, что универсальная респираторная вакцина может быть доступна в течение пяти-семи лет. Такая вакцина может упростить сезонную вакцинацию и укрепить защиту от будущих пандемий.
«Представьте себе, что осенью вы получаете назальный спрей, который защищает вас от всех респираторных вирусов, бактериальной пневмонии и ранневесенних аллергенов… Это изменит медицинскую практику».
Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения, эндаументом имени Виолетты Л. Хортон, эндаументом Soffer Fund и Open Philanthropy. Это представляет собой серьезный сдвиг в разработке вакцин, предлагая потенциал для более прочной и широкого спектра защиты от целого ряда респираторных заболеваний.
