Создана первая универсальная ДНК-вакцина от всех штаммов вируса гриппа

Медики, биологи и фармацевты уже давно пытаются создать универсальную вакцину от гриппа. Сделать это не так-то просто, поскольку штаммы вирусов постоянно мутируют, а, значит, без генетиков тут не обойтись. 

Команда под руководством профессора Деборы Фуллер (Deborah Fuller) из Медицинской школы Вашингтонского университета надеется, что новое исследование приблизит учёных к созданию вакцины, которая защитит пациентов от всех штаммов вируса гриппа, даже если они будут генетически меняться с течением времени.

На такое способна лишь ДНК-вакцина: в отличие от обычных препаратов, которые заставляют сразу весь организм генерировать иммунный ответ, ДНК-вакцина вставляет генетический код в клетки, ориентируя их на выработку антигена, который вызовет иммунный ответ.

В данном случае противовирусная ДНК-вакцина заставит клетки человека производить антигены, а также усилит работу антител и Т-клеток (иммунных клеток) для борьбы с патогенном.

Подобная ДНК-вакцина станет первым препаратом в совершенно новой линейке вакцин, которая, как надеется Фуллер, со временем будет расширяться. Такие средства просто необходимы, и на передовой стоит как раз проблема вакцинации от гриппа. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, только в Америке за этот год гриппом переболело вдвое больше людей, чем в прошлом году.

Сотрудники лаборатории Деборы Фуллер разрабатывают ДНК-вакцину, используя генетические компоненты вируса гриппа. Исследователи выбирают "консервативные" компоненты, которые не изменяются с течением времени. Если вакцина будет воздействовать именно на них, даже в случае дрейфа генов или других изменений в штаммах её действие останется эффективным, поясняют авторы.

Пока что первый вариант вакцины содержит ДНК, кодирующие белки четырёх различных штаммов вируса гриппа А. Эти белки вызывают сильный иммунный ответ на каждый отдельный штамм. Кроме того, вакцина включает ДНК, кодирующую белок, который является высококонсервативным, и в результате её действие распространяется на разные штаммы вируса.

Чтобы повысить мощность иммунного ответа, исследователи прибегли к слиянию: в вакцину добавили плазмиды (небольшие молекулы ДНК) бактерий E. coli (кишечная палочка), а также ДНК вируса гепатита В. Эти компоненты способствуют выработке антигенов, которые вызывают сильный иммунный ответ.

В ходе испытаний вакцины на макаках специалисты обнаружили, что после трёх доз препарат начинал генерировать мощный иммунный ответ против каждого из четырёх "заявленных" штаммов гриппа. Но, что более важно, клеточный ответ распространялся также и на штаммы, "не указанные в условиях задачи", то есть вакцина оказалась действительно универсальной. Причём защита была 100%-ной.
 

Фуллер поясняет, что вакцина будет вводится пациентам через кожу, однако не при помощи привычного шприца, а через генную пушку. Такой аппарат сможет ввести вещество непосредственно в клетки кожи. Далее эти клетки запустят в организме производство антител и Т-клеток, которые начнут бороться с патогеном.

По словам исследователей, преимущества нового типа вакцин очевидные. Во-первых, это принципиально иное действие: препарат помогает организму находить заражённые клетки и более эффективно их уничтожать. Во-вторых, тесты на приматах показали, что реакция Т-клеток происходила настолько быстро, что животные просто не успевали заболеть. Такой эффект наблюдается благодаря направленному действию ДНК-вакцины: в первую очередь Т-клетки отправлялись в лёгкие, где скапливается наиболее количество патогенов.

Кроме того, производство ДНК-вакцины относительно недорогое, а также быстрое: на это уходит в среднем три месяца, тогда как классические препараты производятся около девяти месяцев.

Универсальная вакцина также избавит пациентов от необходимости делать ежегодные прививки от гриппа. А если вдруг появится новый пандемический штамм вируса, то ДНК-вакцина, благодаря быстрому действию, сможет предотвратить общенациональную эпидемию.

Авторы также отмечают, что по тем же принципам можно создать больше эффективных вакцин от других вирусных – например, вируса Зика.

Впрочем, от первых воодушевляющих результатов до того момента, когда новая вакцина появится в коммерческом производстве, пройдёт, вероятно, ещё несколько лет. Впереди – различные испытания и усовершенствование вакцины.

Более подробное описание "священного грааля" медиков содержится в статье, опубликованной в издании PLOS One.