Американские ученые разработали экспериментальную вакцину против птичьего гриппа, которая эффективно защитила мышей от смертельного штамма вируса H5N1 2.3.4.4b. Препарат создан на базе инновационной технологии CoPoP, в основе которой лежат наночастицы — микроскопические сферы, состоящие из кобальта, порфирина и фосфолипидной оболочки. Открытие выводит эффективность создания вакцин против вируса птичьего гриппа на новый уровень и позволит значительно ускорить производство препаратов. Исследование опубликовано в журнале Cell Biomaterials.
В последние годы штамм 2.3.4.4b вируса H5N1 стал причиной массовых вспышек среди диких и домашних птиц. Он также представляет опасность для коров, домашних кошек и других млекопитающих, включая морских львов. Современные вакцины против птичьего гриппа, одобренные для применения среди людей, в основном нацелены на белок гемагглютинин (H5) — ключевой компонент вируса, отвечающий за проникновение в клетки организма носителя.
© InScience
Однако второй важный белковый компонент — нейраминидаза (N1), который играет значимую роль в высвобождении новых вирусных частиц из зараженных клеток и их распространении, до сих пор не получал должного внимания со стороны ученых. В новом исследовании авторы изменили подход к созданию вакцин, включив в ее состав оба ключевых вирусных белка (H5 и N1). Эта стратегия, уже доказавшая свою эффективность в разработке вакцин против COVID-19, потенциально позволила бы создать комплексное средство, активирующее иммунную защиту.
В основе разработки препарата лежало использование наночастиц CoPoP — микроскопических сфер из кобальта, порфирина и фосфолипидов. Ученые модифицировали их, присоединив к поверхности белки H5 и N1 с помощью «гистидиновых меток» — коротких аминокислотных цепочек, которые, словно магниты, прочно связываются с кобальтом. Для усиления иммунного ответа в состав добавили два адъюванта (адъювант — соединение или комплекс веществ, используемое для усиления иммунного ответа при введении одновременно с иммуногеном): QS-21 и синтетический монофосфориллипид А, или MPLA. В ходе экспериментов ученые использовали три вида доз: H5, N1 (по отдельности) и H5+N1 (вместе). Мышей заражали штаммом H5N1 2.3.4.4b и вводили им одну дозу вакцины. Затем оценивали выживаемость животных, потерю веса и наличие вируса в легких.
В результате грызуны, получившие вакцину с H5, оказались полностью защищенными: у них не наблюдалось ни симптомов болезни, ни потери веса, а в легких ученые не обнаружили следов вируса. Группа, иммунизированная только N1, продемонстрировала частичную защиту, эффективность которой составила около 70%. При этом у некоторых особей все же развились легкие симптомы, а в тканях была выявлена низкая вирусная нагрузка. Комбинированный вариант (H5+N1) обеспечил полную защиту, однако не превзошел по эффективности однокомпонентную вакцину с H5.
«Несмотря на то, что они не нейтрализуют вирус, антитела N1 по-прежнему невероятно важны. Они снижают репликацию вируса и тяжесть заболевания. Эти бивалентные препараты могут быть чрезвычайно полезны по мере эволюции H5N1», — отмечает ведущий автор исследования из Университета штата Нью-Йорк в Буффало Джонатан Ловелл.
Полученные данные открывают путь к более гибкому и быстрому производству вакцин против птичьего гриппа.
«Поскольку наша вакцина не требует использования яиц в производственном процессе — как это делают многие препараты против гриппа — она потенциально обеспечивает более быструю и эффективную защиту людей и животных от смертельных штаммов», — отмечает Джонатан Ловелл.
Платформа CoPoP уже продемонстрировала свою эффективность в качестве вакцины против COVID-19 в фазе 2 и 3 клинических испытаний, что позволит своевременно применять ее в борьбе с новыми патогенами. В дальнейшем ученые планируют протестировать различные дозы, схемы введения и условия хранения, чтобы повысить универсальность и доступность препарата.