Под микроскопом сложная конструкция из белковых наночастиц выглядит как детская игрушка: восемь стержней торчат из центрального шарика. На самом деле эта "игрушка" — основной компонент новейшей разработки американских медиков, почти универсальной вакцины от гриппа, имеющей массу преимуществ перед уже привычными препаратами.
Вакцины от гриппа, которые используются в медицине сегодня, содержат неактивные вирусы. Такие прививки нужно делать довольно часто, чтобы предотвратить атаку различных штаммов гриппа. Новую вакцину из наночастиц нужно будет назначать людям гораздо реже, поскольку она обеспечивает защиту от широкого спектра штаммов вируса. По крайней мере, это было доказано во время испытаний на животных.
Наночастицы стимулируют активную выработку антител, которые нейтрализуют вирус. Учёные предполагают, что такая вакцина сможет защитить организм даже от тех видов гриппа, которые ещё неизвестны науке.
“Это первый шаг на пути к выведению формулы универсальной вакцины от гриппа”, — говорит ведущий автор исследования Гэри Нейбл (Gary Nabel). Работа проводилась в Национальном институте изучения аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID).
Одним из неоспоримых плюсов новой вакцины – возможность создания наночастиц в лаборатории. Это значит, что не нужно будет выращивать настоящие вирусы в яйцах или клеточных культурах. Такая технология значительно сэкономит время медикам будущего.
“В теории, если вдруг обнаружится новый вирус гриппа, можно будет создать новую вакцину довольно быстро и сразу же начать делать прививки населению”, — рассказывает специалист по вакцинации из Оксфорда Сара Гилберт (Sarah Gilbert), которая не принимала участия в исследовании.
Наночастицы проектировал один из членов команды Нейбла — Масару Канэкиё (Masaru Kanekiyo). Для этого он использовал гемагглютинин вируса гриппа, антигенный капсидный белок, и ферритин, сферический белковый комплекс, транспортирующий железо.
Канэкиё соединил эти два компонента таким образом, чтобы они самостоятельно образовали структуру, состоящую из ферритинового ядра и восьми гемагглютининовых стержней, исходящих из центра. Каждый стержень состоит из трёх фаланг, имитирующих структуру естественных “зубцов” гемагглютинина, покрывающего вирус гриппа. Таким образом, получается конструкция из 24 частиц.
“Мы искусственно создали молекулу, которую ещё никто до нас не делал. Особенно интересно, что частицы сами собираются в конструкцию”, — рассказывает Нейбл.
При введении в организм наночастицы провоцируют возрастание уровня антител в 34 раза у мышей и в 10 раз у хорьков (американские медики сравнили с традиционными вакцинами). Нейбл считает, что такой эффект достигается, благодаря тому, что молекулы гемагглютинина в синтетической структуре расположены не так близко друг к другу, как в оболочке вируса гриппа, а также не покрыты другим слоем белков. “Из-за этого иммунная система лучше их распознаёт”, — говорит учёный.
Изначально Канэкиё сконструировал искусственную структуру из наночастиц, используя гемагглютинин 1999 штамма серотипа H1N1. Эти наночастицы также защищали организм хорьков и от других штаммов. Таким образом, учёные предположили, что такая вакцина сможет защитить организм и от эволюционировавших штаммов, ещё не открытых наукой. И всё же Гилберт предупреждает, что необходимо будет проводить вакцинацию от каждого подтипа вируса гриппа, начиная с N1 и заканчивая N17.
Антитела, которые вырабатываются вследствие введения новой вакцины, обеспечивают защиту от большого количества штаммов, поскольку они блокируют гемагглютинин, содержащийся в оболочках очень многих видов вируса. “Такое невозможно при введение обычной вакцины”, — говорит Нейбл.
Исследователи планируют в скором времени начать клинические испытания вакцин из наночастиц на людях, а также продумывают коммерчески эффективный способ их производства. Также учёные хотят создать вакцину против ВИЧ, герпеса и некоторых бактериальных и паразитарных заболеваний, используя ту же методику наращивания белков на ферритиновое основание.