Ученые из Немецкого центра исследования рака изучали иммунный ответ человека после иммунизации возбудителем малярии Plasmodium falciparum.
Их целью было выяснить, против каких белковых компонентов направлены индуцированные этим способом Т-хелперы. Фолликулярные Т-хелперы (TFH) клетки играют решающую роль в развитии долгоживущих и высококачественных В-клеточных ответов после инфекции и вакцинации. Однако мало что известно о том, как антиген-специфические TFH-клетки клонируются в ответ на сложные патогены и чем руководствуются при нацеливании на различные эпитопы.
К удивлению исследователей, Т-хелперы реагировали исключительно на белковые компоненты вакцинного штамма и практически не проявляли перекрестную реактивность с естественными вариантами возбудителя. Это может объяснить, почему естественные инфекции, которым постоянно подвергаются люди в эндемичных районах, обеспечивают слабую защиту от новых заболеваний, вызванных другими штаммами, и почему эффект от вакцинации, доступной на сегодняшний день, длится в течение короткого времени.
Несмотря на впечатляющие успехи в борьбе с малярией, по данным ВОЗ, от этой тропической болезни ежегодно умирает более 600 000 человек во всем мире. Подавляющее большинство смертельных случаев малярии вызывается возбудителем Plasmodium falciparum. На сегодняшний день существует только одна одобренная вакцина и ее эффективность, и без того довольно низкая, держится недолго.
Существующая вакцина направлена против CSP, количественно доминирующего белка на поверхности "спорозоитов". Спорозоиты - это стадия возбудителя малярии, которая передается при укусе комара и попадает в кровь человека. "Чтобы улучшить вакцину, нам необходимо понять, какие защитные антитела индуцируются при иммунизации. Но производство таких антител в значительной степени зависит от помощи фолликулярных Т-хелперных клеток", - говорит соавтор работы Хедда Уордеманн. "Они обеспечивают превращение В-клеток в плазматические клетки, вырабатывающие антитела, и в В-клетки памяти".
Для детального изучения реакции Т-хелперных клеток против CSP ученые исследовали кровь добровольцев, зараженных ослабленными радиацией спорозоитами P. falciparum из вакцинного штамма. Добровольцы были европейского происхождения и ранее не контактировали с возбудителями малярии. Исследователи проанализировали индуцированные плазмодий-специфические фолликулярные Т-хелперы на уровне отдельных клеток. В частности, они сосредоточили свое внимание на том, какие последовательности CSP распознаются рецепторами Т-хелперов.
Анализ показал, что рецепторы Т-клеток в основном нацелены на аминокислоты с 311 по 333 CSP. Но другое наблюдение ошеломило исследователей: перекрестная реактивность между отдельными клонами Т-клеток практически отсутствовала. "Рецепторы высокоспецифично связывают только эпитопы CSP используемого вакцинного штамма. В некоторых случаях не переносились даже отклонения всего на одну аминокислотную составляющую", - объясняет Уордеманн.
Она отмечает, что в природной популяции P. falciparum полиморфизмы последовательности в этой области CSP встречаются с высокой частотой. "Наши данные позволяют предположить, что высокое разнообразие паразитов в эндемичных районах ограничит усиление вызванного вакциной ответа клеток TFH естественными инфекциями. Специфичность клонов Т-клеток не позволяет постоянно повторяющимся естественным инфекциям действовать как естественный "бустер". Возможно, это объясняет, почему защитный эффект вакцины от малярии так быстро ослабевает", - отмечает Уордеманн.
Исследователи рекомендуют при дальнейшей разработке вакцины проверить, может ли индуцирование более широкого спектра Т-хелперных клеток обеспечить более длительную иммунную защиту. Полученные результаты могут послужить основой для дальнейшей разработки малярийных вакцин, способных вызывать мощный ответ Т-хелперов для широкого и длительного ответа антител.
