Новая вакцина-кандидат Зика может защитить от вируса с помощью одной дозы, согласно исследовательской группе, возглавляемой учеными из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете. Как сообщалось в журнале Nature на этой неделе, доклинические испытания показали многообещающие иммунные реакции как у мышей, так и у обезьян.
«Мы наблюдали быстрый и стойкий защитный иммунитет без побочных эффектов, и поэтому мы считаем, что эта вакцина-кандидат представляет собой многообещающую стратегию глобальной борьбы с вирусом Зика», - сказал старший автор Дрю Вайсман, доктор медицинских наук, профессор Инфекционное заболевание в Пенсильвании.«Мы надеемся начать клинические испытания через 12-18 месяцев».
Исследование проводилось в сотрудничестве с лабораторией Вайсмана в Пенсильвании и рядом других, включая лаборатории Бартона Ф. Хейнса в Университете Дьюка и Теодора К. Пирсона в Национальном институте аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID), входящем в состав Национальный институт здоровья (NIH).
Вдохновленные недавними вспышками вируса Зика в Латинской Америке и некоторых частях Соединенных Штатов, ученые всего мира спешат разработать вакцины-кандидаты, и уже несколько из них были протестированы на животных. Новая вакцина-кандидат является первой, демонстрирующей такую мощную и длительную защиту без использования живого вируса.
Традиционные вирусные вакцины содержат ослабленную или убитую версию вируса или изолированные вирусные белки. Напротив, новая вакцина-кандидат Зика использует крошечные нити РНК, которые содержат генетические коды для создания вирусных белков. Эти молекулы РНК представляют собой модифицированные версии так называемых матричных РНК (мРНК), которые обычно несут информацию от генов и служат чертежами для создания белков в клетках. В этом случае мРНК, произведенные и очищенные в лаборатории или на биотехнологическом предприятии, вводятся как обычная вакцина в виде инъекции.
Введенные мРНК обычно выводятся из организма в течение нескольких минут иммунной системой пациента, но эти мРНК модифицированы таким образом, что иммунная система игнорирует их и может легко проникать в клетки. Оказавшись внутри клеток, они поглощаются клеточным механизмом производства белков и в течение нескольких недель вызывают производство вирусных белков, которые они кодируют.
Это расширенное производство вирусных белков имитирует то, чего можно достичь с помощью вакцины против живого вируса. Живые вирусные вакцины, использующие медленно реплицирующиеся версии вируса, от которых они предназначены защищать, как правило, вызывают гораздо более мощную иммунную защиту по сравнению с вакцинами, основанными на нереплицирующихся версиях вируса или изолированных вирусных белках. Однако живые вирусные вакцины имеют серьезные потенциальные недостатки, в том числе опасное заражение вирусом людей с ослабленной иммунной системой.
Некоторые новые вакцины-кандидаты используют безвредные вирусы, такие как модифицированные аденовирусы, для доставки генов, которые кодируют иммунизирующие вирусные белки. На сегодняшний день стратегия на основе аденовируса является единственным кандидатом на вакцину против Зика, которая продемонстрировала сильную защиту у обезьян при однократном введении; однако иммунная система имеет тенденцию атаковать аденовирусы и в некоторых случаях может нейтрализовать их до того, как они смогут доставить свою иммунизирующую нагрузку.
У стратегии на основе мРНК нет ни одного из этих недостатков.
Новая вакцина-кандидат содержит мРНК, кодирующие два ключевых белка из штамма вируса Зика, выделенного во время вспышки 2013 года. Исследователи обнаружили, что у мышей одна инъекция 30 миллионных долей грамма этих мРНК - небольшая часть дозы, используемой для типичной вакцины, - вызывала быстрый иммунный ответ, который защищал мышей от внутривенного воздействия отдельного штамма Зика два. недель спустя. Эта защита, приводящая к нулевому обнаружению вируса в кровотоке через несколько дней после заражения, сохранялась, даже когда мыши подвергались воздействию вируса Зика через пять месяцев после вакцинации.
Испытания на макаках также показали, что однократная доза вакцины всего в 50 мкг обеспечивает надежную защиту от воздействия вируса Зика через пять недель.
В обоих случаях тесты на нейтрализацию вируса показали, что вакцина индуцировала высокие уровни антител, которые блокируют инфекцию Зика - уровни, которые достигли пика через несколько недель и после этого оставались достаточно высокими, чтобы обеспечивать защиту, потенциально в течение многих лет.
«Наша работа до сих пор показывает, что эта новая стратегия вакцинации вызывает уровень нейтрализации вируса примерно в 25 раз выше после однократной дозы, чем в стандартных вакцинах», - сказал Вайсман.
Мощная, прочная защита, обеспечиваемая вакциной-кандидатом, в значительной степени обусловлена ее сильной стимуляцией Т-хелперных клеток CD4, которые важны для поддержания долгосрочного иммунитета к антителам.
Подход с использованием мРНК-вакцины имеет и другие преимущества, добавил Вайсман: «Если вакцина эффективна после однократной иммунизации, инфраструктура, необходимая для ее введения, может быть намного проще. Производство вакцины на основе мРНК также, вероятно, быть проще и дешевле по сравнению с традиционными вакцинами на основе вирусов или вирусных белков».
Вайсман и его коллеги также применяют свою стратегию на основе мРНК для разработки других вакцин и методов лечения.