Синтетические биологи используют бактериальный «суперклей» для ускоренной разработки вакцин

Исследователи из Оксфордского университета разработали новую методику, позволяющую ускорить создание новых вакцин.

Многие вакцины основаны на вирусоподобных частицах (VLP). VLP напоминают вирусы, но, что важно, не несут патогенного генетического материала и поэтому не могут вызывать заболевание. Эти частицы сконструированы так, чтобы представлять иммунной системе часть патогена, что может обеспечить сильную защиту при последующем контакте с этим патогеном.

Карл Бруне, руководивший работой в лаборатории профессора Марка Хауарта на кафедре биохимии Оксфорда, пояснил: «Современные методы разработки вакцин на основе VLP требуют времени и не всегда работают. При попытке прикрепить части патогена к несущей VLP часто возникают проблемы, такие как неправильная сборка или сворачивание белка, что делает вакцину неэффективной для выработки защитного иммунитета».

Эта высокая частота неудач приводит к большим затратам на разработку вакцин против таких серьёзных заболеваний, как малярия, ВИЧ и рак.

«Более надёжный способ сборки кандидатных вакцин может сделать их гораздо дешевле и повысить шансы на создание вакцин против этих болезней. Более быстрый способ сборки вакцин также может помочь в оперативной разработке новых вакцин против непредвиденных вспышек заболеваний», — говорит доктор Даррен Ленеган, руководивший иммунологическими исследованиями вместе с доктором Суми Бисвас и профессором Саймоном Дрейпером в Институте Дженнера в Оксфорде, который специализируется на разработке вакцин.

Работа Карла Бруне преодолела эту ключевую проблему в сборке вакцин с помощью «бактериального суперклея» из его лаборатории. Этот клей состоит из двух частей: более крупного белка SpyCatcher и меньшей белковой части SpyTag, которые были созданы на основе бактерии Streptococcus pyogenes. Когда SpyTag и SpyCatcher встречаются, они образуют неразрывную связь. Команде удалось биологически закодировать SpyCatcher на VLP, что теперь позволяет учёным и инженерам легко и относительно быстро «приклеивать» белки с небольшим SpyTag к SpyCatcher-VLP.

Карл Бруне сказал: «Мы протестировали комбинацию SpyCatcher-VLP – SpyTag-антиген на ряде антигенов, связанных с малярией и раком. Это показало, что связывание можно выполнять просто и быстро для получения стабильных вакцин, которые вызывали мощный антительный ответ».

«Нам необходимо провести дополнительные исследования, чтобы выяснить, можно ли использовать слияние Tag/Catcher с другими заболеваниями, и проверить эффективность в живых условиях, а не в лабораторных».

Команда утверждает, что их методика должна ускорить разработку новых вакцин, а также может помочь в других медицинских применениях наночастиц.