Изобретена тату-вакцинация

Новый метод вакцинации, похожий на временный татуаж, позволяет вводить вакцинирующую ДНК абсолютно безболезненно и при этом достаточно долго, чтобы иммунные клетки усвоили информацию о патогене.

Исследователи из Массачусетского технологического института (США) создали вакцину, которую не нужно вкалывать шприцем и хранить при определённых условиях, а кроме того, она не вызывает у человека никаких неприятных ощущений.

Вакцина эта, в отличие от большинства современных, использует не белки вируса или бактерии, к которым нужно приучить иммунитет, а ДНК. ДНК-вакцины в последнее время всё чаще привлекают внимание учёных: одни пытаются с их помощью прививать человека от кариеса, другие — от гриппа (правда, в последнем случае использовалась не ДНК вируса, а РНК).

Возможно, в недалёком будущем иммунологам придётся освоить навыки татуировщиков. (Фото Markus Cuff.)

Преимущества ДНК-вакцины в том, что она обеспечивает постоянную продукцию белка, по которому иммунитет может узнать патоген. То есть с ДНК-вакциной иммунная система лучше учится. Однако все испытания ДНК-вакцин демонстрировали обнадёживающие результаты у животных, но не у человека.

Одна из основных проблем — как ввести ДНК-вакцину в человеческие клетки, чтобы она послужила матрицей для синтеза белка. Один из способов выглядел так: человеку в кожу вводят вакцину, а потом дают удар током, чтобы открыть поры в клетках и впустить в них ДНК; метод называется электропорация. Однако для человека он оказался не просто болезненным, но ещё и непредсказуемым: его эффективность колебалась от раза к разу. Если же просто ввести ДНК, как обычную вакцину, она может быстро разрушиться, не успев научить иммунитет чему следует.

В Массачусетском институте пошли по другому пути. Учёные смешали ДНК с особым полимером и уже его вводили под кожу с помощью крохотных игл. Причём иглы проникали в ткань всего на полмиллиметра. Этого было достаточно, чтобы иммунные клетки эпидермиса нашли ДНК, а до нервных окончаний иглы не доходили, так что боли процедура не вызывает. В целом процесс напоминает нанесение татуировки. В водной среде полимер распадается на отдельные фрагменты, освобождая ДНК, при этом каждая молекула ДНК остаётся соединённой с фрагментом полимера, который защищает её от разрушения и облегчает проникновение в клетку.

Освобождение ДНК происходит в течение нескольких дней и даже недель, так что иммунные клетки вполне успевают выучить, на кого им нужно реагировать. Можно сказать, что иммунная татуировка постепенно рассасывается, и скорость её рассасывания зависит от гидрофобности/гидрофильности полимера и количества полимерных слоёв, к которым крепилась ДНК. Полимерная конструкция содержит также адъювант, так что стимуляция иммунитета идёт ещё эффективнее.

В опытах на мышах и обезьянах, как пишут исследователи в журнале Nature Materials, иммунная татуировка была более эффективной, чем описанная выше электропорация. Кроме того, ДНК, вводимая таким образом, была более долговечной и не распадалась сразу же после введения. В общем, удалось создать безболезненный, практичный и долгоиграющий способ вакцинации. Ну а будет ли эта временная иммунная «татуировка» эффективной у нас с вами, покажут время и дальнейшие эксперименты.

Подготовлено по материалам MIT News.