Четыре в одном: ученые опробовали на мышах новый способ профилактики гриппа
Успешно завершились доклинические испытания назального спрея, который обещает стать универсальным средством профилактики гриппа. Статью с описанием открытия опубликовал интернациональный коллектив ученых 2 ноября в журнале Science.
Для реализации задуманного исследователи взяли себе в «помощницы» ламу — южноамериканскую родственницу верблюда с уникальной иммунной системой. Они вкалывали этим животным вакцину, содержащую три штамма вируса гриппа и специфические поверхностные белки (гемагглютинины) еще из двух вирусных штаммов. Спустя некоторое время из верблюжьей крови методом фагового дисплея были отобраны четыре нейтрализующих антитела к вирусу.
Все они связывались с участками вирусных гемагглютининов, почти недоступными для «классических» мышиных или человеческих антител, причем узнавание обеспечивали лишь концевые домены тяжелых цепей (VHH). Это позволило ученым заменить верблюжьи антитела, лишенные к тому же легких цепей, однодоменными аналогами (так называемыми «наноантителами»).
Исследователи сконструировали ген, кодирующий сразу четыре «наноантитела», и доставили его в организм мышей с помощью безвредного аденоассоциированного вируса (ААВ). В зараженных клетках вырабатывался искомый белок, состоящий из четырех VHH-доменов, а потому блокирующий вирусные гемагглютинины в четырех различных местах.
Для доставки целевого гена в мышиный организм ученые использовали ААВ-содержащий назальный спрей. Эксперимент показал, что такой спрей защищает от гриппа с тем же успехом, как и само учетверенное «наноантитело» при введении в кровь. Препарат — и это самое главное! — оказался эффективен против 60 различных вирусных штаммов. Впереди — его клинические испытания на добровольцах.
Отметим, что сейчас для профилактики гриппа рекомендуются ежегодные прививки. Существующие вакцины против гриппа делятся на три типа — цельновирионные (Vepacel), субъединичные (Influvac®, Ультрикс®, Flublok) и сплит-вакцины (Afluria, Fluzone®, FluLaval). Первые содержат цельные вирионы (частицы вируса гриппа). Для приготовления сплит-вакцин вирионы предварительно разрушают с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), что приводит к высвобождению всех вирусных белков. Субъединичные вакцины содержат изо всего ассортимента этих белков только очищенные поверхностные антигены — гемагглютинин и/или нейраминидазу. Согласно современным требованиям, любая антигриппозная вакцина должна быть по крайней мере тривалентной, то есть содержать вирионы или поверхностные антигены хотя бы 3 штаммов.
Известно, что гемагглютинины и нейраминидаза мутируют (меняют аминокислотный состав) с крайне высокой частотой. По этой причине рецептуру антигриппозных вакцин приходится регулярно пересматривать. В феврале каждого года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) извещает разработчиков вакцин, какие вирусные штаммы актуальны в новом сезоне. Однако идентификация этих штаммов слишком трудоемка, чтобы исключить «промахи». Так, например, вспышка гриппа H3N2 в 2014–2015 гг. на территории США была связана с тем, что гемагглютинин циркулирующего штамма (H3) не совпал по антигенным свойствам c H3 из вакцины.
Традиционные вакцины против гриппа имеют и другие недостатки. Так, например, прививки малоэффективны для пожилых людей, у которых грипп часто протекает с осложнениями. Всё это заставляет ученых искать «универсальную» антигриппозную вакцину, которая была бы эффективна против любых штаммов, не требовала бы ежегодного обновления и имела бы минимум побочных эффектов.
Ранее ИА Красная Весна уже сообщало, что в октябре 2018 года американское Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило к применению антигриппозный препарат Xofluza c уникальным механизмом действия.
Специалисты по гриппу давно заметили, что изменчивость поверхностных антигенов вируса определяется тем, насколько они доступны для нейтрализующих антител. Чем глубже в структуре гемагглютинина «запрятаны» отдельные аминокислоты, тем реже они заменяются другими при сезонных мутациях вируса, и наоборот.
Необычайно малый размер верблюжьих антител и их производных позволяет подбирать их к самым труднодоступным участкам, аминокислотный состав которых практически постоянен от штамма к штамму. Именно это постоянство позволило ученым сконструировать «наноантитело» для профилактики гриппа, эффективное против любых вирусных штаммов.
Однако при внедрении своей разработки ученые могут столкнуться с теми же проблемами, из-за которых в начале 1990-х гг. пришлось отказаться от терапевтических мышиных антител. Всё дело в том, что антитела, выработанные другими биологическими видами, очень часто вызывают нежелательные иммунные реакции при попадании в человеческий организм. Так, при переходе от мышей к Homo Sapiens частота подобных реакций составляла около 90%. Насколько безопасна для человека антигриппозная «вакцина» на основе верблюжьих антител, в ближайшие годы покажут клинические испытания.
