Выявлен механизм ускользания вируса от иммунитета, открывающий путь к новой вакцине

Ученые выяснили, как распространенный вирус скрывается от иммунной системы, и определили потенциальную вакцину для предотвращения иногда смертельных респираторных инфекций у людей.

Исследование проводилось на примере человеческого метапневмовируса (HMPV). Вирус был открыт в 2001 году, но последующие исследования показали, что он циркулирует среди людей как минимум 50 лет и считается во всем мире второй по значимости причиной респираторных инфекций, особенно опасных для младенцев и пожилых людей.

HMPV относится к тому же семейству, что и респираторно-синцитиальный вирус (RSV) — основная причина респираторных инфекций у людей, также способная вызывать тяжелые заболевания у младенцев и пожилых. Это означает, что данные открытия могут быть перспективны для разработки вакцины против RSV.

В исследовании, опубликованном в Nature Microbiology, ученые установили, что HMPV использует распространенную модификацию своей РНК, чтобы скрыться от врожденного иммунного ответа — первой линии защиты организма от чужеродных захватчиков. Это позволяет вирусу использовать клетки хозяина для собственного размножения и заражения.

Блокируя эту модификацию РНК, исследователи в опытах на клетках обнаружили, что созданная ими мутантная форма вируса неожиданно активирует более сильный, чем обычно, врожденный иммунный ответ. Сильный врожденный ответ является ключом к развитию адаптивного иммунного ответа — выработке организмом антител против конкретного патогена.

Тест на хлопковых крысах показал, что мутантный вирус эффективно действовал как вакцина против HMPV, предотвращая инфекцию и запуская как сильный врожденный, так и эффективный адаптивный иммунный ответ.

Центральная для этого исследования модификация РНК известна как N6-метиладенозиновая модификация (m6A-метилирование) — форма эпигенетического метилирования, предположительно являющаяся механизмом выживания, развившимся со временем.

Используя технологию высокопроизводительного секвенирования, команда идентифицировала вирусный ген, содержащий наибольшее количество m6A-метилирования. Затем ученые создали мутантную форму вируса, удалив эти модификации, чтобы оценить его функции без них.

При введении в человеческие клетки мутантный вирус запускал выработку противовирусной молекулы — белка интерферона I типа, что указывало на активацию врожденного иммунного ответа. Уровень этого белка был выше, чем при нормальных условиях иммунного ответа.

Ученые установили, что модификация РНК позволяет вирусу скрываться от иммунной системы, снижая способность иммунного белка хозяина распознавать разницу между вирусной РНК (чужеродной) и РНК хозяина (собственной).

По сравнению с хлопковыми крысами, получившими плацебо, крысы, иммунизированные мутантным вирусом, а затем зараженные HMPV, демонстрировали как врожденный, так и адаптивный иммунный ответ и были полностью защищены от репликации вируса в легких и носовых полостях.

Исследователи подали заявку на патент концепции использования мутантного вируса в качестве кандидата на вакцину против RSV и HMPV.