Ученые разработали универсальную вакцину против коронавирусов: защита от COVID-19, MERS и некоторых простудных заболеваний

Исследователи разработали новую универсальную вакцину против коронавирусов, включая SARS-CoV-2, MERS-CoV (вирус, вызывающий ближневосточный респираторный синдром) и вирусы, вызывающие некоторые простудные заболевания. Подход предполагает воздействие на молекулы сахара, которые защищают стабильную часть вируса, не подверженную мутациям, что облегчает их уничтожение. Это может помочь снизить потребность в ревакцинации.

Вакцины против COVID-19 обычно направлены на белок спайк (или S-белок), чтобы активировать иммунную систему. Именно этот белок позволяет вирусу прикрепляться к клеткам хозяина. Поэтому он является мишенью для антител, вырабатываемых организмом в ответ на инфекцию. После полного секвенирования генома SARS-CoV-2 и других коронавирусов появилась возможность производить этот белок в лабораторных условиях и вводить его в вакцины. Соответствующий ген встраивается в культивируемые клетки, которые экспрессируют его и синтезируют вирусный белок.

Однако белки cпайк, полученные в лаборатории, могут иметь тонкие биохимические отличия от белков, полученных естественным путем. Хотя эти различия минимальны, они могут повлиять на эффективность вакцин, нацеленных в первую очередь на этот белок. Более того, эти различия очень трудно обнаружить с помощью современных технологий, и лишь несколько исследовательских центров в мире обладают соответствующей технологией для их выявления.

Кроме того, SARS-CoV-2 и другие коронавирусы отличаются высокой частотой мутаций, особенно в рецептор-связывающем домене белка спайк. В результате вакцины против этих вирусов требуют нескольких ревакцинаций для обеспечения эффективной иммунной защиты. «Для многих вакцин, например, против оспы и столбняка, достаточно сделать прививку один раз, но против гриппа нам нужно прививаться каждый год (если мы хотим получить хорошую защиту)», — объясняет Чи-Хуэй Вонг, профессор химии в Scripps Research, в пресс-релизе.

Вонг и ее коллеги предлагают новый подход, который может все изменить: единая вакцина против нескольких коронавирусов, что может снизить необходимость в повторных дозах. Результаты доклинических испытаний выглядят многообещающе и были представлены на весенней встрече Американского химического общества 2025 года.

Усиленный и диверсифицированный иммунный ответ

Коронавирусы используют сложную цепочку молекул сахара (гликанов) на своей поверхности, чтобы деактивировать иммунные реакции, подобно защитному экрану. Эта оболочка не позволяет антителам распознать вирус и, следовательно, деактивировать его. «Большинство человеческих вирусов, например, зависят от механизма гликозилирования хозяина, чтобы сформировать сахарную оболочку вируса и завершить свой биологический цикл», — объясняют исследователи.

Подход Вонга и его коллег заключается в изменении этого защитного слоя, чтобы легче было нацелиться на белок спайк. Вакцина с низким содержанием сахара, разработанная исследователями, изменяет гликановый слой путем ферментативной деградации, а затем вызывает выработку антител, нацеленных на область белка спайк, которая является более стабильной и менее подверженной мутациям.

Для оценки эффективности вакцины были выбраны мышиные и хомячьи модели нескольких вариантов SARS-CoV и MERS-CoV. Вакцина вызвала более разнообразную выработку антител при более высоких концентрациях в крови, а также увеличение концентрации Т-лимфоцитов - реакция, которая, по словам исследователей, значительно улучшила защиту вакцины, наблюдаемую у подопытных животных.

Вакцина также может обеспечить защиту от других коронавирусов, в частности, вызывающих некоторые простудные заболевания, что открывает путь к созданию нового поколения универсальных вакцин для однократного введения. Это может улучшить состояние здоровья населения во всем мире и упростить организацию кампаний по вакцинации. Кроме того, сократятся расходы и логистические трудности при проведении массовых кампаний по вакцинации, особенно в странах с ограниченными ресурсами.

В качестве следующего шага команда Вонга планирует провести клинические испытания первой фазы в сотрудничестве с Rock Biotherapeutics. Исследовательские группы уже завершили набор кандидатов и составление протоколов дозирования. Исследователи также планируют изучить этот метод для разработки вакцин против рака.