Неиспользованные вакцины от COVID-19 могут обрести вторую жизнь в разработке новых биосенсоров

Во время пандемии COVID-19 фармкомпании произвели беспрецедентное количество вакцин. Это помогло спасти миллионы жизней, но, с другой стороны, многие вакцины остались неиспользованными, просроченными и их пришлось выбрасывать. Литовские исследователи из Центра физических наук и технологий (FTMC) предлагают экологичное решение: возможно, просроченные вакцины можно перепрофилировать для другой задачи — разработки новых биосенсоров.

Впервые в мире группа ученых успешно продемонстрировала эту возможность в статье, недавно опубликованной в Talanta.

Просроченные препараты, но полезные спайки

Ученые FTMC сосредоточили внимание на вакцинах с вирусоподобными частицами (VLP). VLP — это белковые структуры, напоминающие настоящие вирусы, но не содержащие их генетического материала (ДНК или РНК). Они не могут вызвать инфекцию, но иммунная система распознает их как угрозу и начинает вырабатывать антитела.

Литовская команда поставила две задачи: использовать просроченные COVID-19 VLP-вакцины и адаптировать их для применения в биосенсорах, которые помогли бы определять иммунитет к коронавирусу.

Просроченные вакцины были предоставлены из лаборатории проф. Аурелии Жвирблене из Центра наук о жизни Вильнюсского университета (VU GMC).

«Помимо спайк-белка, вакцина содержит дополнительные компоненты — фармацевтические вещества, улучшающие стабильность препарата, а также адъюванты. Нам нужно было очистить и получить только спайк-белки, чтобы получить "чистые, концентрированные" вакцины. Эту работу выполнила моя коллега д-р Аста Лучюнайте из VU GMC», — объясняет ведущий автор исследования д-р Винцентас Миндаугас Мачюлис.

Более экологичное и дешевое предупреждение болезней

Спайк-белки из вакцин были «прикреплены» (иммобилизованы) к золотой поверхности с помощью химических связей. Эта поверхность была предназначена для обнаружения антител.

Команда использовала специально подготовленные сыворотки крови, содержащие разное количество антител. Их тестировали на трех разных сенсорных поверхностях:

1. С изолированными спайк-белками из вакцин.
2. С коммерчески доступными спайк-белками из штамма вируса начала пандемии.
3. С спайк-белками из омикрон-варианта коронавируса.

Ученые наблюдали, как каждый тип спайк-белков связывается с антителами в сыворотке крови.

«Как мы описали в статье, эти первые эксперименты были очень успешными. Биосенсоры распознали антитела с помощью спайк-белков, полученных из устаревших вакцин, и дали надежные результаты. По сравнению с коммерческими "свежими" белками это взаимодействие пока не такое точное, но это только начало. Общий результат обнадеживает — на этом этапе использование старых вакцин оправдывает себя», — отмечает ученый.

После успешной демонстрации работы такой модели система команда FTMC планирует продолжить эксперименты. Также было бы полезно провести тесты на иммунитет с другими не-COVID-19 VLP-вакцинами, например, против вируса папилломы человека или гепатита B.

«Вероятно, метод будет работать очень похожим образом. Мы также планируем улучшить процесс извлечения спайк-белков из старых вакцин, чтобы усилить их взаимодействие с антителами», — говорит Мачюлис.