Трехкомпонентная формула, которую создатели условно назвали "вакциной", блокировала инфицирование такими известными микроорганизмами, как MRSA и Pseudomonas aeruginosa.
Ежегодно регистрируются сотни тысяч внутрибольничных инфекций, приводящих к десяткам тысяч смертей. Стремясь снизить это число, ученые разработали иммуноукрепляющий коктейль, который повышает выживаемость мышей, подвергшихся воздействию микробов-возбудителей. Трехкомпонентный состав, который исследователи нестандартно назвали вакциной, обеспечивает защиту от печально известной внутрибольничной бактерии Pseudomonas aeruginosa и других микроорганизмов в течение 28 дней. "Это очень интересный подход", - считает Джей Коллс, пульмонолог и исследователь вакцин в Тулейнском университете. "Это одна из первых работ, в которой специалисты пытаются воздействовать на [эти инфекции] с помощью нескольких компонентов, активирующих врожденную иммунную систему".
Однако он и другие исследователи отмечают, что под вакцинами обычно подразумеваются препараты, использующие микроорганизм или его фрагменты для выработки специфического, длительного иммунитета к одному или нескольким родственным патогенам. Новый препарат, в котором используются неспецифические компоненты для обеспечения кратковременной защиты от различных бактерий и грибков, правильнее называть "стимулятором" или "усилителем" иммунитета, считают они.
Формула, повышающая иммунитет, описанная на днях в журнале Science Translational Medicine, была обнаружена случайно, когда исследователи пытались разработать традиционную вакцину против метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA). Брэд Спеллберг, исследователь инфекционных заболеваний из Главного медицинского центра Лос-Анджелеса, и его коллеги соединили белки этого микроба с тремя иммуностимулирующими соединениями, или адъювантами, которые, как считается, повышают эффективность вакцин: химическим соединением гидроксидом алюминия, цельными частицами глюкана из клеточных стенок грибков и монофосфорильным липидом А, входящим в состав мембран бактериальных клеток.
Полученный коктейль увеличил время выживания мышей, кровь которых впоследствии была инфицирована MRSA, но, что неожиданно, контрольный препарат, содержащий только адъюванты, также увеличил время выживания. "Белки [MRSA] оказались совершенно неактуальными", - рассказывает Спеллберг. Мы стали задаваться вопросом: "А может ли это работать и против других организмов?" Испытывая адъюванты против других бактерий и корректируя рецепт, исследователи остановились на другом сочетании - гидроксиде алюминия, монофосфорильном липиде А и грибковом соединении маннане, - которое обеспечило еще лучшую защиту и помогло бороться с большим числом внутрибольничных микроорганизмов.
Затем Спеллберг обнаружил, что этот препарат ограничивает заражение крови резистентными бактериями, такими как карбапенем-резистентная Klebsiella pneumoniae, являющаяся одной из основных причин инфекций кровотока, а также грибками, такими как Candida albicans. Препарат оказался эффективным и в отношении легочных инфекций, например, вызванных карбапенем-резистентной P. aeruginosa, особенно часто вызывающей заболевания у пациентов с муковисцидозом.
Хотя большинство мышей, не получавших лечения, погибали в течение нескольких дней после заражения этими микроорганизмами, мыши, получавшие адъюванты, выживали до нескольких недель. Повторение эксперимента с использованием небольшого числа грызунов с иммунными клетками человека, а не мыши, показало, что препарат по-прежнему повышает выживаемость, что позволяет предположить, что этот подход может быть эффективен и для людей. Эффект оказался недолговечным: через месяц после иммунизации различия в выживаемости мышей, получивших и не получивших иммунизацию, исчезли. Однако, как отмечает Спеллберг, такая короткая продолжительность защиты не станет большим недостатком, если результаты будут перенесены на людей, поскольку большинство пациентов проводят в стационаре всего несколько недель.
Несколько дополнительных экспериментов позволили предположить, что ключевую роль в защитном действии коктейля сыграла врожденная иммунная система мышей. Мыши, у которых отсутствовали зрелые В- и Т-клетки - компоненты адаптивной иммунной системы, обеспечивающие специфическую реакцию на патогены, - были защищены от воздействия адъювантов, как установили исследователи. Грызуны, у которых отсутствовали функциональные макрофаги - клетки-дозорные, поглощающие патогены и необходимые для врожденного иммунного ответа, - были защищены гораздо хуже.
Спеллберг проводит параллель между результатами данного исследования и работами других групп по изучению так называемых "нецелевых" эффектов вакцины БЦЖ, которая была разработана для лечения туберкулеза и содержит ослабленные бактерии. Хотя вакцина БЦЖ вызывает защиту от возбудителей туберкулеза стандартным способом - через адаптивную иммунную систему, исследования показывают, что она также обеспечивает бонусную защиту от некоторых респираторных вирусов и других микроорганизмов, вероятно, за счет усиления врожденного иммунитета.
Полученные группой данные, безусловно, подтверждают центральную роль врожденного иммунитета, - отмечает Изабель Бекереджиан-Динг, исследователь вакцин в Институте Пауля Эрлиха, - "однако точный механизм остается неясным". Например, исследователи показали, что коктейль вызывает изменения активности генов в макрофагах, но неясно, как именно они приводят к защите от инфекции. Она добавляет, что отсутствие понимания механизма не обязательно является препятствием для оценки препарата в клинических испытаниях.
Джалис Рехман, клеточный биолог из Медицинского колледжа Университета штата Иллинойс, считает, что в будущем необходимо проверить, не может ли комбинированный адъювант вызвать опасное воспаление у пациентов, особенно у тех, кто склонен к аутоиммунным заболеваниям. Первые признаки обнадеживают - анализ цитокинов в крови мышей, прошедших лечение, указывает на противовоспалительное состояние в целом, но для полной уверенности необходимы исследования других тканей и животных, склонных к аутоиммуноподобным заболеваниям.
Он также задается вопросом, каким пациентам может быть полезен этот новый подход. " Нужно ли давать этот препарат каждому пациенту, который поступает в больницу? Должны ли вы быть уверены, что у них нет предсуществующей инфекции?" Спеллберг, который указан в качестве соавтора в патентах, связанных с полученными результатами, говорит, что он и его коллеги уже изучают этот вопрос и ищут партнеров для проведения клинических испытаний. Предварительные данные свидетельствуют о том, что препарат не вызывает обострения уже имеющихся инфекций, - добавил он, - но это "научные данные, которые необходимо подтвердить".
