Туберкулез является основной причиной смерти от инфекционных заболеваний во всем мире, отчасти из-за отсутствия доступа к медикаментозному лечению в некоторых странах, где это заболевание широко распространено.
Единственная доступная вакцина против туберкулеза, вакцина БЦЖ, полезна для профилактики заболевания у детей младшего возраста, но неэффективна для подростков и взрослых. Несмотря на наличие БЦЖ, около 2 миллиардов человек во всем мире латентно инфицированы микобактериями туберкулеза и представляют собой резервуар для будущего активного заболевания. БЦЖ защищает от туберкулезного менингита и милиарного туберкулеза у детей, но недостаточно эффективна против легочного туберкулеза у взрослых, поэтому совершенствование противотуберкулезных вакцин остается неотложной задачей здравоохранения.
Механизмы, с помощью которых микобактерии туберкулеза уклоняются от активации рецепторов распознавания патогенов во время инфекции, могут помочь в разработке усовершенствованных противотуберкулезных вакцин. Рецепторы распознавания образов (PRR) врожденного иммунитета эволюционировали для распознавания уникальных патоген-ассоциированных молекулярных паттернов (PAMPs), которые часто являются основными компонентами патогенных бактерий. И M. tuberculosis, и живые бактерии, используемые в вакцине БЦЖ, способны скрывать от иммунной системы важный PAMP, известный как лиганд NOD-1, что затрудняет их обнаружение организмом. Лиганд NOD-1 является частью клеточной стенки бактерий, и модификация бактерии БЦЖ таким образом, чтобы она не могла скрывать этот PAMP, может привести к созданию новой, более эффективной вакцины.
Чтобы изучить эту возможность, авторы недавно опубликованной в журнале eLife статьи, использовали метод редактирования генов для создания модифицированной версии бактерий БЦЖ, которая не способна скрывать свой лиганд NOD-1 при обработке определенным препаратом. Иммунные клетки, обученные с помощью модифицированной вакцины БЦЖ, эффективнее контролировали рост M. tuberculosis, чем макрофаги, обученные с помощью оригинальной вакцины. Более того, мыши, вакцинированные модифицированной вакциной БЦЖ, лучше сдерживали рост M. tuberculosis в легких, чем мыши, получившие оригинальную вакцину.
Эксперименты in vitro и in vivo, проведенные в рамках данного исследования, демонстрируют возможность использования таких платформ регуляции генов, как CRISPR, для изменения презентации антигенов в БЦЖ, что позволяет настроить иммунитет на более эффективную защиту от туберкулеза. Эти результаты позволяют предложить новую вакцину-кандидат в борьбе с туберкулезом. Потребуются дальнейшие исследования, чтобы модифицировать вакцину для использования на людях. В более широком смысле эта работа демонстрирует, что редактирование генов может быть использовано для воздействия на конкретный PAMP, присутствующий в живой вакцине. В будущем это также может помочь в разработке более эффективных вакцин против других заболеваний.
