Новая цель для универсальной вакцины против гриппа
Ученые выявили новую "ахиллесову пяту" вируса гриппа, что позволило продвинуться в поисках универсальной вакцины.
Антитела против давно забытого участка вируса, который исследователи назвали "якорем", способны распознавать широкий спектр штаммов гриппа, даже если вирус мутирует из года в год, сообщили они в журнале Nature.
"Всегда очень интересно обнаружить новое место уязвимости вируса, потому что это открывает путь для рационального проектирования вакцин", - говорит соавтор исследования Эндрю Уорд, профессор интегративной структурной и вычислительной биологии в Scripps Research. "Это также демонстрирует, что, несмотря на все годы и усилия, затраченные на исследования вакцин против гриппа, все еще можно открыть что-то новое".
"Определив места уязвимости для антител, которые являются общими для большого количества вариабельных штаммов гриппа, мы сможем разработать вакцины, которые в меньшей степени подвержены влиянию вирусных мутаций", - рассказывает Уорд. "Описанные нами якорные антитела связываются с таким участком. Сами антитела также могут быть разработаны в качестве препаратов с широким терапевтическим применением".
В обычный год грипп поражает более 20 миллионов человек только в США и приводит к более чем 20 000 смертей. Вакцины против гриппа обычно заставляют иммунную систему вырабатывать антитела, которые распознают головку гемагглютинина (НА), белка, находящегося на поверхности вируса гриппа. Головка является наиболее доступным участком НА, что делает ее хорошей мишенью для иммунной системы; к сожалению, она также является одной из наиболее изменчивых. Из года в год головка НА часто мутирует, что приводит к необходимости создания новых вакцин.
Исследователи разработали экспериментальные вакцины против гриппа, которые должны быть более универсальными, стимулируя организм к выработке антител против менее изменчивой области ножки НА, который расположен между вирионом гриппа и головкой НА. Некоторые из этих универсальных вакцин против гриппа в настоящее время проходят ранние клинические испытания.
В новом исследовании совместная группа ученых охарактеризовала 358 различных антител, присутствующих в крови людей, которые либо получали сезонную вакцину против гриппа, либо находились в фазе I испытаний экспериментальной универсальной вакцины против гриппа, либо были заражены гриппом естественным путем.
Многие из антител, присутствовавших в крови участников, были антителами, о которых уже было известно, что они распознают головку или ножку НА. Но выделялась группа новых антител; эти антитела связывались с самой нижней частью ножки, рядом с местом прикрепления каждой молекулы НА к мембране вириона гриппа.
Авторы статьи назвали этот участок НА якорем и начали его дальнейшее изучение. В общей сложности ученые выявили 50 различных антител к якорю HA у 21 человека. Эти антитела, как они обнаружили, распознавали различные вирусы гриппа H1, к которым относятся многие штаммы сезонного гриппа. Некоторые из антител также смогли распознать пандемические штаммы гриппа H2 и H5 в лабораторных тестах. А у мышей антитела успешно защищали от заражения тремя различными вирусами гриппа H1.
"Для того чтобы повысить нашу защиту от этих высоко мутирующих вирусов, нам необходимо иметь как можно больше инструментов", - говорит Уорд. "Это открытие добавляет в наш арсенал еще одну высокоэффективную мишень". Важно отметить, что эти антитела довольно часто встречаются у людей и относятся к классу антител, которые может вырабатывать организм любого человека, что является важным моментом при разработке вакцины, стимулирующей их развитие.
"Иммунная система человека уже обладает способностью вырабатывать антитела к этому эпитопу, так что остается только применить современные методы белковой инженерии, чтобы создать вакцину, способную индуцировать эти антитела в достаточном количестве",
- добавляет Уорд.
Исследователи говорят, что будущие, усовершенствованные варианты универсальной вакцины могут быть более целенаправленно нацелены на выработку якорных антител. До сих пор ученые, разрабатывающие универсальные вакцины, не обращали внимания на то, включена ли якорная область ножки в качестве мишени. В идеале, универсальная вакцина против гриппа будет вырабатывать антитела против нескольких участков вируса - таких как якорь HA и ножка - для повышения защиты от эволюционирующих вирусов.
Исследователи планируют дальнейшие исследования по разработке вакцины, которая будет направлена непосредственно на якорь HA различных штаммов гриппа.
