Парадоксальная вакцина
На протяжении десятилетий ученые пытались создать вакцину, которая предотвращала бы распространение малярии среди людей через укусы комаров. Один из потенциальных подходов к решению этого вопроса заключается в иммунизации людей вакциной, блокирующей передачу возбудителя. Несколько вариантов такой вакцины продемонстрировали неплохие результаты, однако не прошли тщательного тестирования из-за нежелательных побочных эффектов и ограниченной эффективности.
Группа исследователей под руководством адъюнкт-профессора Джонатана Ловелла (Jonathan Lovell) из университета Баффало предложила простой способ повышения эффективности вакцин такого типа. В случае успеха их разработка позволит снизить распространение заболевания, ежегодно уносящего более 400 тысяч жизней, преимущественно маленьких детей в странах Африки к югу от Сахары.
К разработке вакцин, блокирующих передачу возбудителя, специалистов подтолкнул способ распространения малярии. Он заключается в том, что зараженный возбудителем комар кусает человека и заражает его. Впоследствии инфицированный человек передает возбудителя при укусе другому комару, который, в свою очередь, находит и кусает новую жертву, инфицируя ее.
Появление эффективной вакцины, блокирующей передачу возбудителя, в комбинации с использованием москитных сеток, инсектицидов, противопаразитарных препаратов и других типов вакцин может разорвать этот порочный круг. Такая вакцина не предотвратит инфицирование иммунизированного человека, но позволит радикально снизить вероятность заражения малярией совместно проживающих людей.
Ранее исследования в данной области фокусировались на таких технологиях, как генетическая инженерия и химическое связывание токсичных белков для усиления реакций на вакцину, блокирующую передачу возбудителя. Каждая из этих стратегий имеет свой потенциал, однако они очень затратны с точки зрения времени и финансов. Разработанный авторами биотехнологический подход отличается относительной простотой осуществления и высокой эффективностью.
Цикл жизни малярийного плазмодия состоит из множества стадий. Различные белки паразита являются лучшими мишенями для вакцины, которая будет формировать иммунный ответ на эти белки. Очистка этих белков для изготовления вакцины часто подразумевает их модификацию малыми цепочками аминокислот, известными как полигистидиновые метки.
Авторы установили, что антигены можно смешивать с наночастицами, содержащими небольшое количество кобальт-содержащего порфирина и фосфолипида. Кобальт-содержащий порфирин, структура которого схожа со структурой молекулы витамина В12, отвечает за связывание наночастиц с антигенами. Получающаяся в результате структура является адъювантом следующего поколения – иммунологическим агентом, повышающим эффективность вакцин. Вакцина запускает в организме человека процесс продукции антител к малярийному плазмодию, передающихся комару при укусе иммунизированного человека.
В экспериментах на мышах и кроликах исследователи продемонстрировали, что антитела к белку Pfs25 эффективно блокируют развитие малярийных плазмодиев в кишечнике комаров. В дополнительных постановках адъювант комбинировали с множеством малярийных антигенов, что предположительно должно блокировать распространение малярии на разных стадиях развития заболевания.
Следующим этапом работы будет подготовка и проведение дополнительных экспериментов, необходимых для переноса технологии на этап клинических исследований.
Статья Wei-Chiao Huang et al. A malaria vaccine adjuvant based on recombinant antigen binding to liposomes опубликована в журнале Nature Nanotechnology.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University at Buffalo: Vaccinating humans to protect mosquitoes from malaria.