Наночастичная вакцина от гриппа показала многообещающие результаты в первых тестах

Существующие вакцины от гриппа обеспечивают лишь ограниченную сезонную защиту, поскольку нацелены на высокоизменчивые белки вируса. Ученые из Scripps Research разработали вакцину, которая должна работать широко против штаммов гриппа A — одного из двух типов вируса, обычно циркулирующих среди людей.

Новый дизайн вакцины, описанный в статье "Single-Component Multilayered Self-Assembling Protein Nanoparticles Displaying Extracellular Domains of Matrix Protein 2 as a Pan-influenza A Vaccine" в ACS Nano 21 ноября, использует относительно неизменяемый фрагмент белка гриппа A, M2e, и представляет его на самоорганизующихся наночастицах для лучшего взаимодействия с иммунной системой.

Сильные результаты вакцины в начальных тестах на животных указывают на возможность создания универсальной вакцины от гриппа, обеспечивающей долгосрочную защиту от серьезных заболеваний как обычными, так и новыми штаммами гриппа.

Дизайн вакцины и ее цель

M2e — это небольшая внешняя часть белка M2, встроенного в наружную оболочку вирусов гриппа. Поскольку M2 играет критическую роль в жизненном цикле вируса, он и M2e в значительной степени одинаковы от одного штамма гриппа A к другому. Этот хорошо "консервированный" белок делает M2e хорошей мишенью для широко эффективной вакцины.

Однако нацеливание на M2e было сложной задачей. Прошлые вакцины, нацеленные на M2e, не показали сильной и долговечной защиты, в основном потому, что этот белковый фрагмент слишком мал для эффективного вовлечения иммунной системы. Новая вакцина от команды Чжу разработана, чтобы преодолеть этот недостаток.

Как и другие вакцины, разработанные лабораторией Чжу в последние годы (включая вакцины против ВИЧ, SARS-CoV-2 и вируса гепатита C), новая вакцина представляет вирусные белки иммунной системе не как отдельные свободные копии, а закрепленными на крупных наночастицах. Этот дизайн на основе наночастиц больше "похож" на реальный вирус для иммунной системы, что приводит к более сильной иммунной стимуляции. Наночастицы самоорганизующиеся, высокостабильные и легко производятся биотехнологическими методами; каждая усеяна десятками копий целевого вирусного белка.

Результаты испытаний

В исследовании ученые начали с дизайна на основе наночастиц, использующего версию M2e от штамма гриппа A H1N1, поражающего людей. Это защитило десять из десяти мышей от последовательных воздействий высокой дозой живого вируса H1N1 и очень отличающегося штамма гриппа A H3N2. Для сравнения, невакцинированные мыши быстро погибали от вирусного воздействия, как и большинство мышей, вакцинированных не-наночастичной версией M2e.

Команда получила аналогично многообещающие результаты для дизайна, нацеленного на пандемические штаммы, включающего смесь белков M2e от вирусов гриппа A человека, птиц и свиней. Они также обнаружили, что их наночастицы с M2e оставались в лимфатических узлах мышей, стимулируя иммунные ответы в течение многих недель, тогда как белки M2e, не закрепленные на наночастицах, выводились из лимфатических узлов в течение нескольких часов после инъекции.

Перспективы и дальнейшие шаги

Будущая версия вакцины может добавить белки M2e гриппа B, что приведет к созданию истинной пан-гриппозной вакцины. Такая вакцина, если окажется эффективной, может значительно ослабить способность гриппа вызывать серьезные заболевания и пандемии с массовой смертностью — сводя его к чему-то вроде легкой простуды даже в группах высокого риска.

Компания Uvax Bio, спин-офф Scripps Research, использует проприетарную платформенную технологию, изобретенную в лаборатории доктора Чжу, для разработки и коммерциализации профилактических вакцин от различных инфекционных заболеваний. Чжу и компания сейчас рассматривают варианты перевода нового дизайна M2e в коммерческую вакцину от гриппа.