Новый тип РНК-вакцины будет эффективен против всех штаммов одного и того же вируса
Удастся ли когда-нибудь защитить от гриппа или COVID раз и навсегда с помощью одной инъекции? Несмотря на попытки создать универсальную вакцину против одного вируса (хорошим примером является грипп), такие вакцины до сих пор демонстрировали лишь ограниченную эффективность в защите от различных штаммов. Недавно исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде заявили, что это скоро станет реальностью. В новом исследовании они представили новый тип РНК-вакцины, которая эффективна против любого штамма одного и того же вируса. Помимо прочего, защитный эффект, продемонстрированный в лаборатории, будет гораздо быстрее и безопаснее, чем у существующих вакцин. Поэтому, по их мнению, ее можно без опасений вводить даже младенцам.
В начале пандемии SARS-CoV-19 многие люди надеялись, что вакцины против SARS-CoV-2 обеспечат им пожизненный или очень длительный иммунитет. К сожалению, вирус быстро мутирует, как и грипп, поэтому вакцины, даже основанные на РНК-технологии, дают лишь кратковременный иммунитет. Каждый год исследователи меняют формулу инъекций, чтобы они были направлены на субварианты наиболее распространенных штаммов. Этот же процесс используется для вакцин против гриппа. Однако разработка новых формул вакцин привела к растущей усталости от вакцин и даже подорвала доверие и интерес населения к вакцинации.
Учитывая это, ученые из Калифорнийского университета разработали новую стратегию вакцинации. "Что я хочу подчеркнуть в этой стратегии вакцинации, так это ее широкую направленность", — сказал вирусолог Ронг Хай в пресс-релизе Калифорнийского университета. "Она применима к большому количеству вирусов, эффективна против любого варианта вируса и безопасна для широкого круга людей. Это может стать универсальной вакциной, которую мы ищем", — добавил он.
Единая вакцина для каждого вируса?
Новая экспериментальная инъекция, основанная на РНК, нацелена непосредственно на часть вирусного генома, общую для всех разновидностей вируса. Поэтому ее появление на рынке теоретически может избавить от необходимости переделывать вакцины. "У нас есть веские основания полагать, что все эти другие человеческие вирусы, такие как вирус денге и SARS-CoV-2, производят белок, на который мы можем нацелить вакцину", — объясняет Шоувей Динг, профессор микробиологии Калифорнийского университета в Риверсайде.
Но как? Исследователи не стали опираться на те же принципы, что и при создании традиционных вакцин. Обычные (не РНК) вакцины, которые обычно содержат либо ослабленную живую версию, либо деактивированную версию вируса, направлены на обучение организма распознавать молекулы определенного патогена. Затем иммунная система вырабатывает Т-лимфоциты, которые атакуют вирус, чтобы предотвратить его распространение. Этот иммунный ответ затем "регистрируется" B-клетками, что позволяет иммунной системе немедленно действовать против вируса в случае последующего воздействия.
По словам Динга, эта новая вакцина не зависит от того, что организм вакцинируемого вырабатывает хороший иммунный ответ или иммуноактивные белки. Вместо этого "она использует "малые молчащие молекулы РНК", которые наш организм естественным образом создает в ходе процесса, известного как РНК-интерференция, или RNAi", — объясняет Динг. Таким образом, хотя вирусы обычно блокируют процесс RNAi, дополнительные молекулы могут вызвать их мутацию, что впоследствии заставит их не участвовать в этой блокировке.
"Если мы создадим мутантный вирус, который не сможет производить белок, подавляющий RNAi, мы сможем ослабить вирус. Он сможет реплицироваться до определенного уровня, но затем проиграет битву с RNAi-реакцией хозяина. И ослабленный таким образом вирус можно использовать в качестве вакцины, чтобы стимулировать нашу иммунную систему RNAi", — объясняет Динг.
Чтобы подтвердить эту гипотезу, Динг и его коллеги провели опыты на мышах, зараженных вирусом Nodamura (мышиный вирус, передаваемый комарами). Эти мыши были лишены Т-лимфоцитов и В-клеток. Затем команда UCR ввела им дозу испытуемой вакцины, и результаты оказались очевидными: мыши были защищены от Nodamura в течение 90 дней. Вакцину также вводили мышам-детенышам, и наблюдался тот же эффект.
Хотя вирусы склонны к мутации, исследователи не теряют оптимизма по поводу эффективности своей вакцины. "Вирусы могут мутировать в тех областях, на которые не действуют традиционные вакцины. Однако мы воздействуем на весь их геном с помощью тысяч малых РНК. Им не удастся сбежать", — говорит Ронг Хай.
По словам Динга, он и его команда планируют объявить конкурс на кандидатов примерно через год, чтобы провести первые клинические испытания.
С результатами исследования, опубликованными в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, можно ознакомиться .