Новое открытие может привести к разработке вакцин, наносимых на кожу.
Представьте себе мир, в котором вакцина - это крем, который вы наносите на кожу, а не игла, которую медицинский работник втыкает в одну из ваших мышц. А еще лучше, если она совершенно безболезненна и не сопровождается повышением температуры, отеком, покраснением или болью. Не нужно стоять в длинной очереди, чтобы вакцинироваться и к тому же это дешево. Благодаря тому, что ученые "одомашнили" распространенных кожных комменсалов, это видение может стать реальностью.
Кожа, которая раньше считалась в основном пассивным барьером, может вырабатывать собственные антитела, которые борются с инфекциями, сообщается в двух исследованиях, опубликованных на прошлой неделе в журнале Nature. Полученные результаты могут проложить путь к разработке вакцин, которые можно наносить на кожу. Хотя ученые и раньше наблюдали иммунные реакции в коже во время инфекций, обнаружение подобных реакций в здоровой коже стало «сюрпризом», говорит Дэниел Каплан, дерматолог и иммунолог из Питтсбургского университета. «Идея полуавтономной иммунной системы в периферической ткани очень интересна», - считает он.
Иммунная система должна бороться с патогенами, не атакуя полезные микроорганизмы микробиоты. Предыдущие исследования показали, что кожа взрослых мышей, выращенных без микробов, может быть колонизирована Staphylococcus epidermidis, обычной и безвредной бактерией, которая повсеместно встречается на человеческой коже. Такая длительная колонизация запускала выработку Т-клеток, которые способствовали укреплению местного иммунитета. «Следующая и, возможно, ключевая глава в этой истории заключается в том, что реакция на этого вездесущего кожного колониста гораздо более мощная, чем мы предполагали», - рассказывает Майкл Фишбах, микробиолог из Стэнфордского университета, который был соавтором обоих последних исследований. «Когда иммунная система видит дружественную бактерию, можно подумать, что она просто дружелюбно помашет рукой и уйдет в другом направлении, но это совсем не так», - говорит он.
В экспериментах на мышах Фишбах и коллеги обнаружили, что S. epidermidis вызывает активацию B-клеток, необходимых для выработки антител. Кожа вырабатывала антитела против S. epidermidis, которые сохранялись не менее 200 дней и могли образовываться без предварительного контакта с другими микроорганизмами. Кожа была способна генерировать такой иммунный ответ, даже когда лимфатические узлы были отключены. Присутствие S. epidermidis также вызывало формирование специализированных иммунных структур в коже, которые привлекали Т- и В-клетки, увеличивая выработку антител.
Вакцины работают, обучая иммунную систему, которая включает Т- и В-клетки, а также антитела, распознавать и запоминать патоген, чтобы организм мог быстро отреагировать на него при повторном заражении. Основываясь на этой идее, исследователи изучили возможность перенаправления иммунного ответа, вызванного безвредным S. epidermidis, на патогены, чтобы разработать новый тип вакцины. Во втором исследовании Фишбах и его коллеги показали, что S. epidermidis вызывает реакцию антител, похожую на ту, что наблюдается при использовании обычных вакцин. Модифицировав S. epidermidis так, чтобы на его поверхности присутствовали чужеродные белки - например, часть столбнячного токсина, - исследователи смогли вызвать иммунный ответ в кровеносной системе мышей и в слизистых оболочках, например, в слизистой оболочке носа. Эти реакции защитили животных, когда им ввели смертельную дозу столбнячного токсина.
Работа Фишбаха является частью растущего интереса к разработке вакцин, которые вызывают образование антител в слизистых оболочках. Такой тип защиты может помочь остановить респираторные и другие инфекции еще до их начала и уменьшить распространение болезни. Еще одно преимущество перед обычными вакцинами заключается в том, что сконструированный S. epidermidis может быть добавлен в крем и просто нанесен на кожу. Такая вакцина, говорит Фишбах, будет дешевой в производстве и легкой в распространении.
Идея использовать иммунный ответ S. epidermidis в коже для разработки терапии «действительно существует», - утверждает Томас Каппер, иммунолог из Гарвардской медицинской школы. «Это суперкреативное применение данных результатов». Но Каппер добавляет, что пока неясно, является ли реакция кожи на S. epidermidis у людей такой же сильной, как у мышей. Фишбах отмечает, что первые данные свидетельствуют о том, что здоровые люди имеют высокий уровень антител против S. epidermidis. Но прежде чем использовать этот подход на людях, необходимо доказать его безопасность и эффективность на приматах и на людях, следуя обычному процессу разработки лекарственных средств, говорит он. «Если мы хотим использовать это в реальном мире, мы должны показать, что это работает».
