Белковая нановакцина
Вирус SARS-CoV-2, вызывающий пандемию COVID-19, является лишь одним из множества в семействе коронавирусов. Многие из них циркулируют в популяциях животных и могут «перескочить» в человеческую популяцию, как и произошло с SARS-CoV-2. Исследователи работают над разработкой вакцин для широкого спектра родственных коронавирусов с целью предотвращения будущих пандемий.
Группа Алекса Коэна из Калифорнийского технологического института разработала 60-субъединичную наночастицу на основе белка, на которую были прикреплены фрагменты восьми различных типов коронавируса. При введении мышам эта вакцина вызывала выработку антител к различным коронавирусам, включая даже те, которые не были представлены на наночастице.
Платформа мозаичной наночастицы, используемая в вакцине, была ранее разработана сотрудниками Оксфордского университета. Наночастица имеет форму клетки, состоящей из 60 идентичных белков, каждый из которых имеет небольшую белковую метку, которая выполняет роль крюка. Коэн и его группа использовали фрагменты белков-шипов различных коронавирусов (белки-шипы играют главную роль в заражении) и сконструировали каждый из них так, чтобы он также имел белковый крюк, который прикреплялся бы к белкам в наночастице. Когда эти вирусные части были смешаны вместе наночастицей, напоминающей по структуре клетку, каждая вирусная метка прикреплялась к ней, в результате чего наночастица содержала на своей поверхности шипы, представляющие различные штаммы коронавируса.
Наличие шипов (рецептор-связывающих доменов) восьми различных коронавирусов вызывало выработку разнообразных антител, что является преимуществом по сравнению с традиционными методами вакцинации, которые представляют собой фрагменты только одного типа вируса. Антитела, которые вырабатывались у мышей после введения вакцины, были способны реагировать на множество различных штаммов коронавируса. Важно отметить, что антитела реагировали также на штаммы коронавируса, которых не было на наночастице. Это говорит о том, что иммунная система, получив с вациной несколько различных вариантов коронавируса, учится распознавать общие черты коронавирусов и, таким образом, потенциально способна реагировать на вновь возникающий коронавирус, а не только на вариант SARS-CoV-2.
Исследователи все еще изучают механизм, лежащий в основе этого явления, но результаты уже обнадеживают. Следующим шагом является изучение того, предотвращает ли иммунизация вирусную инфекцию и/или симптомы инфекции у животных, вырабатывающих эти антитела.
Если группа сможет показать, что иммунный ответ, вызванный белковой наночастичной вакциной, действительно защищает от болезней, вызванных инфекцией, то ей удастся продвинуть эту технологию вперед в клинические исследования на людях.
По оценкам ученых, SARS-CoV-2 вряд ли станет последним пандемическим коронавирусом. Поэтому вакцина, формирующая антитела против нескольких типов коронавируса, даже тех, которые не были представлены на введенной наночастице, позволит защитить население. Также важно, что вакцина вызывают нейтрализующий ответ против SARS-CoV-2, поэтому в случае успешных испытаний ее можно использовать для защиты от COVID-19.
Статья A.A.Cohen et al. Mosaic nanoparticles elicit cross-reactive immune responses to zoonotic coronaviruses in mice опубликована в журнале Science.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Caltech: Nanoparticle Immunization Technology Could Protect Against Many Strains of Coronaviruses.