Ученые из Стэнфордского университета совершили значительный шаг к созданию долгожданной универсальной вакцины, разработав экспериментальную назальную вакцину, которая защищает мышей от широкого спектра респираторных угроз. Как сообщается в журнале Science, вакцинированные грызуны получили защиту от SARS-CoV-2, других коронавирусов, распространенных внутрибольничных бактериальных инфекций и аллергенов вроде клещей домашней пыли. Исследователи отмечают, что уровень защиты превзошел ожидания, и если результаты повторятся на людях, одна вакцина сможет заменить множество ежегодных прививок и обеспечить быструю защиту от новых пандемических вирусов.
Новый подход фундаментально отличается от традиционной вакцинологии, которая более 230 лет полагалась на специфичность антигенов — представление иммунной системе узнаваемого фрагмента патогена. Проблема этой парадигмы в быстрой эволюции многих патогенов, меняющих свои поверхностные антигены и снижающих эффективность существующих вакцин, что требует регулярных бустерных доз. В то время как большинство усилий по созданию широких вакцин направлено на консервативные части одного семейства вирусов, идея защиты от множества несвязанных патогенов считалась нереалистичной.
Вместо имитации части патогена новая стратегия воспроизводит сигналы общения, которые иммунные клетки обменивают во время инфекции, связывая врожденный и адаптивный иммунитет в согласованный долговременный ответ. Существующие вакцины в основном стимулируют адаптивную систему, создающую специфические антитела и клетки памяти, тогда как врожденная система предлагает быструю, но обычно кратковременную широкую защиту. Исследователи сосредоточились на универсальности врожденной системы, построив свою работу на предыдущих открытиях о продлении врожденного иммунитета, в частности, на феномене "тренированного иммунитета", который наблюдается у людей после вакцинации БЦЖ.
В 2023 году команда выяснила, как противотуберкулезная вакцина БЦЖ обеспечивает длительную перекрестную защиту у мышей, обнаружив, что Т-клетки в легких отправляют сигналы, поддерживающие активность врожденных иммунных клеток в течение месяцев. Эти сигналы были идентифицированы как цитокины, активирующие толл-подобные рецепторы (TLR) на врожденных клетках. Эти рецепторы — белки на поверхности клеток врожденного иммунитета, таких как макрофаги, которые распознают консервативные молекулярные паттерны патогенов и запускают быстрые воспалительные реакции и производство цитокинов для борьбы с инфекцией. Это открытие навело на мысль о создании синтетической вакцины с правильной комбинацией стимулов. Спустя два с половиной года ученые продемонстрировали, что этот механизм можно воплотить в разработанной вакцине. Эпидемиологические исследования на людях показывают, что БЦЖ может снижать смертность от нетуберкулезных причин у детей, а клинические испытания отмечают снижение частоты респираторных инфекций у пожилых людей после такой вакцинации.
Формула вакцины, временно названная GLA-3M-052-LS+OVA, воспроизводит сигналы Т-клеток для стимуляции врожденных иммунных клеток в легких и включает безвредный яичный белок-антиген для привлечения и поддержания там Т-клеток. В исследовании мыши получали вакцину в виде назальных капель, и после трех доз оставались защищенными от SARS-CoV-2 и других коронавирусов как минимум три месяца, демонстрируя минимальную потерю веса и высокую выживаемость по сравнению с тяжелыми заболеваниями у невакцинированных мышей.
Воодушевленные противовирусными результатами, исследователи также протестировали вакцину против бактериальных респираторных патогенов, обнаружив, что вакцинированные мыши были защищены от инфекций вроде золотистого стафилококка около трех месяцев. Они также изучили защиту от аллергенов, подвергнув мышей воздействию белка клеща домашней пыли, и наблюдали значительно более слабый аллергический иммунный ответ и более чистые дыхательные пути у вакцинированных грызунов по сравнению с контрольной группой.
Следующий шаг включает испытания на людях, начиная с фазы I по безопасности, и в случае успеха последуют более масштабные исследования. Ученые предполагают, что для людей может быть достаточно двух доз назального спрея, и при достаточном финансировании универсальная респираторная вакцина может стать доступной в течение пяти-семи лет. Такое средство могло бы преобразовать медицинскую практику, усилив готовность к пандемиям и упростив сезонную вакцинацию, предлагая комплексную защиту от одного введения. Исследование поддержано Национальными институтами здоровья и рядом научных фондов.
Источник: Scientists create universal nasal spray vaccine that protects against COVID, flu, and pneumonia