Ученые из Научно-исследовательского института Скриппса, Чикагского университета и Медицинской школы Икана при медцентре Маунт-Синай выявили новую «ахиллесову пяту» вируса гриппа, что позволило продвинуться в поисках универсальной вакцины от этой инфекции. Антитела против давно забытого участка вируса, который команда назвала «якорем», способны распознавать широкий спектр штаммов гриппа, даже если вирус мутирует из года в год, пишет журнал Nature Medicine.
Обычно вакцины против гриппа заставляют иммунную систему вырабатывать антитела, распознающие гемагглютинин вируса гриппа (НА), располагающийся на его поверхности. Этот белок является хорошей мишенью для иммунных клеток, однако частая изменчивость требует регулярного обновления вакцин. Гемагглютинин часто меняет конформацию и может варьироваться в зависимости от подтипа гриппа, который может быть более или менее распространенным в любой год. Как правило, существующие вакцины эффективны против циркулирующего штамма гриппа с вероятностью от 40 % до 60 %, из-за чего производителям необходимо адаптировать и готовить новые версии вакцин каждый год.
Но теперь ученые обратили внимание на более стабильный участок НА в нижней части «стебля» белка (он есть у большого количества штаммов гриппа, и к нему могут вырабатываться антитела), который до сих пор игнорировался многими исследователями в поиске той самой «ахиллесовой пяты» вируса. Изучая образцы крови вакцинированных и переболевших гриппом людей, удалось определить антитела, которые связывались именно с этим стабильным участком.
В первой фазе исследований экспериментальной вакцины участвовали 65 здоровых людей в возрасте 18–39 лет. Испытания показали, что вакцина вызвала сильный иммунный ответ, который не исчез даже спустя 18 месяцев после вакцинации. При этом у испытуемых не наблюдалось значительных побочных эффектов.
Разработав экспериментальную вакцину, стимулирующую организм к выработке антител против менее изменчивой области «стебля» НА, группа исследователей смогла охарактеризовать 358 различных антител, присутствующих в крови людей, которые либо получали сезонную вакцину против гриппа, либо были инфицированы гриппом естественным путем, либо участвовали в первой фазе испытаний данной экспериментальной универсальной вакцины. Многие из антител уже были известны, они распознают «головку» НА, но выделялась группа ранее не определяемых антител, которые связывались с самой нижней частью «стебля», рядом с местом прикрепления каждой молекулы НА к мембране вириона гриппа.
Джулиана Хан, научный сотрудник лаборатории Эндрю Уорда в институте Скриппса, и Дженна Гатмиллер, научный сотрудник Чикагского университета, назвали этот участок НА «якорем» и пристально его изучили. В общей сложности удалось выявить 50 различных антител к «якорю» HA у 21 человека. Выяснилось, что эти антитела распознавали различные вирусы гриппа H1, на которые приходится множество штаммов сезонного гриппа. Некоторые из антител также смогли распознать пандемические штаммы гриппа H2 и H5 в лабораторных тестах. А у мышей антитела успешно защищали от заражения тремя различными вирусами гриппа H1.
Дженна Гатмиллер, ведущий автор исследования:
«Иммунная система человека уже может вырабатывать антитела к найденному нами эпитопу, поэтому остается лишь применить современные методы белковой инженерии, чтобы создать вакцину, которая может индуцировать эти антитела в достаточном количестве».
Ученые назвали эти антитела якорными, поскольку они реагируют на корневой, практически неизменный фрагмент вируса (обычно вакцины реагируют на выступающий белок на поверхности вируса (так называемую головку) — это доступная и крупная область на поверхности инфекционного агента). Новая же прививка нацелена на выработку антител к «ножке», на которой этот белок держится.
В клинических испытаниях ученые продемонстрировали, что нацеливание на «стебель» НА может создавать длительный иммунный ответ у человека. Исследователи утверждают, что будущие усовершенствованные варианты универсальной вакцины могут быть точно нацелены на выработку антител к эпитопу «якоря» гемагглютинина.
В идеале же универсальная вакцина против гриппа будет вырабатывать антитела против нескольких участков вируса — например, как «якоря» НА, так и «стебля» с целью повышения защиты от эволюционирующих вирусов. И тогда в борьбе с гриппом начнется новая эпоха: прививки можно будет делать реже, защищать от инфекции они будут надежнее, а обновлять вакцины не понадобится.
По данным ВОЗ, ежегодно от гриппа умирают от 290 до 650 тысяч человек. Для сравнения: за 2 года пандемии коронавируса скончалось около 5,5 миллиона человек. Однако пандемия испанки в начале прошлого века уничтожила от 3 % до 5 % населения Земли и стала более страшным бедствием, чем Первая мировая война. Другие мутантные варианты H1N1 вызывали пандемию «русского гриппа» в 1977-м и «свиного» в 2009 году. Вирус гриппа группы В реже вызывает смертоносные пандемии, его вспышки случаются примерно раз в 4–6 лет. Однако ежегодно только в Северном полушарии осенью и зимой происходят эпидемии гриппа, в течение которых инфекция поражает примерно 5–15 % населения.