Инновационный подход активизирует врожденную иммунную систему, обеспечивая первую линию защиты от респираторных инфекций.
Представьте, что назальный спрей мог бы сделать вас невосприимчивым не только к вирусам, вызывающим COVID-19 и грипп, но и ко всем респираторным заболеваниям. В статье, опубликованной на днях в журнале Science, исследователи описывают вакцину, которая сделала именно это. При введении мышам вакцина защищала их по крайней мере на три месяца от множества болезнетворных вирусов и бактерий, включая вирус SARS-CoV—2, вызывающий COVID-19, и даже подавляла реакцию на респираторные аллергены. Если результаты исследований будут безопасными и эффективными для людей, такая "универсальная вакцина" может быть предложена всем в начале каждой зимы и, возможно, она обеспечит первую линию защиты от будущих пандемий.
Бали Пулендран, иммунолог из Стэнфордского университета (США), и его группа ранее изучали вакцину против бацилл Кальметта-Герена (БЦЖ), которая обеспечивает временную защиту от многочисленных заболеваний и работает за счет активации врожденной иммунной системы и поддержания ее активности. Эта эволюционно древняя система обладает гораздо более широкой реактивностью, чем адаптивная иммунная система, которую используют обычные вакцины, обучая В— и Т-клетки, вырабатывающие антитела, распознавать белки специфических патогенов. Активация врожденной иммунной системы также может стимулировать способность эпителиальных клеток дыхательной системы противостоять инфекции. Эти клетки являются мишенью для многих патогенов.
В ходе последнего исследования группа Пулендрана разработала универсальную вакцину, которая нацелена на врожденную иммунную систему и состоит из трех компонентов. Первые два препарата стимулируют специфические рецепторные белки, которые могут активировать клетки врожденного иммунитета, такие как макрофаги, которые находятся в легких. Третий компонент стимулирует популяцию Т-клеток, которые являются частью адаптивной иммунной системы. Их задача - продолжать посылать сигналы врожденной иммунной системе для поддержания ее активного состояния. Вакцина содержит иммуногенный белок из куриных яиц и в экспериментах, в которых он отсутствовал, иммунитет быстро ослабевал.
У мышей, которым вводили четыре дозы вакцины через нос, развился иммунитет к SARS-CoV-2 и другим коронавирусам, а также к бактериям, вызывающим некоторые респираторные инфекции. Еще одним новым преимуществом было то, что активированные пути также подавляли механизмы, которые опосредуют повышенную чувствительность к клещам домашней пыли, тем самым предотвращая аллергическую астму.
Анализ того, как работает эта защита, показал то, что Пулендран называет системой с двумя компонентами, в которой первоначальный барьер слизистой оболочки ограничивает проникновение патогенов в легкие. “Затем, - говорит он, - вакцинация слизистых оболочек активизирует иммунную систему легких, так что она необычайно быстро вызывает вирусоспецифический иммунный ответ, который уничтожает те немногие вирусы, которые проникают через первоначальную защиту”.
“Это действительно фантастическая работа, и она вызывает восхищение. Полученные данные кажутся мне очень впечатляющими”, - считает Акико Ивасаки, иммунобиолог из Йельского университета (США). “Если это сработает на людях, это будет действительно замечательно”. Чжоу Син, иммунолог из Университета Макмастера (Канада), полагает, что люди, знакомые с достижениями в области создания мукозальных вакцин за последнее десятилетие, не будут удивлены полученными результатами. “Мы называем это ”промежуточной вакциной", — говорит он. - Идея заключается в использовании врожденной иммунной системы для создания неизбирательной защиты от патогенов.
И Син и Ивасаки предупреждают, что перенести эффективность, наблюдаемую у мышей, на клиническую терапию для людей непросто. Син опасается, что без передовых методов аэрозольной доставки вакцина, вводимая через нос человеку, не достигнет легких и не активирует иммунные пути, описанные в статье. (Небольшой размер мышей позволяет как назальным спреям, так и патогенным микроорганизмам легко проникать в их легкие.) Син также говорит, что массовое внедрение вакцины может оказаться нецелесообразным, если людям потребуется четыре дозы. Поскольку такой подход приводит иммунную систему в состояние постоянной повышенной готовности, он также может привести к потенциальным побочным эффектам. “Соотношение недостатков и преимуществ у людей следует оценивать очень и очень осторожно”, – говорит Пулендран.
По его прогнозам, если в ходе первоначального испытания с повышением дозы вакцины не возникнет проблем с безопасностью, то во втором испытании будут исследованы контролируемые инфекции. То есть через некоторое время после вакцинации здоровые добровольцы будут намеренно подвергаться воздействию вируса гриппа, например, чтобы проверить, защищены ли они. Если это сработает, то, возможно, уже не за горами появление новой формы профилактической медицины. “Мыши дают нам концептуальную основу и доказательства того, как это может работать”, - говорит Пулендран. “Но сработает ли эта вакцина на людях?”
