Интраназальные вакцины — многообещающая стратегия борьбы с инфекционными респираторными заболеваниями, такими как грипп. Они более эффективны, чем вакцины, вводимые в мышцу, поскольку могут не только стимулировать системные иммунные реакции по всему телу, но и вызывать иммунный ответ слизистой оболочки дыхательных путей, то есть предотвращать не только серьезное заболевание, но и инфицирование, создавая барьер на пути проникновения вируса.
Главным препятствием для разработки таких вакцин сегодня остается отсутствие подходящих адъювантов для слизистой оболочки. Дело в том, что интраназальные вакцины с рекомбинантными белками или пептидами плохо вызывают иммунный ответ, поэтому необходимо иметь сильнодействующие адъюванты – вещества, которые усиливают иммунный ответ организма на антигены, то есть некоторые молекулярные структуры патогенов.
Исследователи из Института биомедицинских наук Университета штата Джорджия разработали интраназальную вакцину против гриппа[1] с использованием рекомбинантного гемагглютинина, белка, обнаруженного на поверхности вирусов гриппа, в качестве антигенного компонента вакцины. Гемагглютинин является неотъемлемой частью способности вируса гриппа вызывать инфекцию.
Они также создали двумерный наноматериал (наночастицы оксида графена, функционализированные полиэтиленимином) и обнаружили, что он оказывает сильное адъювантное (иммуноусиливающее) действие на вакцины против гриппа, вводимые интраназально.
В результате им удалось получить интерназальную вакцину против гриппа, которая усиливает иммунный ответ организма на инфекцию вируса гриппа и обеспечивает широкую защиту от различных штаммов вирусов.
Новая вакцина продемонстрировала превосходные иммуноусиливающие свойства in vitro и in vivo. Исследование, проведенное на мышах и клеточной культуре, показало, что наночастицы значительно усиливают иммунные ответы на поверхности слизистых оболочек и по всему телу мышей. Устойчивые иммунные ответы обеспечивали иммунную защиту от заражения как гомологичными, то есть одинаковыми, так и гетерологичными, то есть разными вирусными штаммами гриппа.
Результаты также являются многообещающими, поскольку безыгольные интраназальные противогриппозные вакцины обладают многими преимуществами по сравнению с традиционными инъекционными вакцинами. Так, обычные вакцины против гриппа в основном вызывают реакцию антител, однако недавние исследования демонстрируют, что Т-клетки памяти, резидентные в легких, незаменимы для оптимальной перекрестной защиты от инфекции легочного гриппа. Развитие Т-лимфоцитов требует вакцинации респираторным путем или инфицирования вирусом. К тому же интерназальные вакцины легче перевозить, хранить, вводить и утилизировать.
Поскольку пластинчитые наночастицы оксида графена, которые использовали ученые, показали исключительные свойства для доставки лекарств, созданная ими платформа может быть легко адаптирована для создания других интерназальных вакцин, защищающих от различных респираторных патогенов.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
-
- Chunhong Dong, Ye Wang, Gilbert X. Gonzalez, Yao Ma, Yufeng Song, Shelly Wang, Sang-Moo Kang, Richard W. Compans and Bao-Zhong Wang. Intranasal vaccination with influenza HA/GO-PEI nanoparticles provides immune protection against homo- and heterologous strains. PNAS, 2021 DOI: 10.1073/pnas.2024998118
