Впервые в мире группа исследователей из Тель-Авивского университета и Израильского института биологических исследований разработала вакцину на основе мРНК, которая на 100 % эффективна против смертельного для человека вида бактерий. Об этом сообщили в пресс-службе университета.
Исследование, проведенное на животных моделях, показало, что все обработанные животные были полностью защищены от бактерий. По словам исследователей, их новая технология может позволить быстро разработать эффективные вакцины от бактериальных заболеваний, в том числе от вызываемых устойчивыми к антибиотикам бактериями, например, в случае новой быстро распространяющейся пандемии.
Исследование проводилось под руководством доктора Эдо Кона из Тель-Авивского университета и профессора Дана Пеэра, вице-президента по исследованиям и разработкам и руководителя лаборатории точной наномедицины в Школе биомедицины и исследований рака, в сотрудничестве с исследователями Израильского института биологических исследований д-ром Иноном Леви, Ури Элиа, д-ром Эмануэлем Мамрудом и д-ром Офером Коэном. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.
Эдо Кон: «До сих пор считалось, что мРНК-вакцины (такие, как прививки против COVID-19) эффективны против вирусов, но не бактерий. Большим преимуществом этих вакцин, помимо их эффективности, является возможность очень быстрой разработки: после публикации генетической последовательности вируса SARS-CoV2 (COVID-19) до начала первых клинических испытаний понадобилось всего 63 дня. Однако до сих пор ученые считали, что мРНК-вакцины против бактерий биологически невозможны, и вот теперь мы доказали, что вполне реально разработать 100%-эффективные мРНК-вакцины против смертельных бактерий».
Исследователи объясняют, что вирусы зависят от клеток организма-"хозяина" для своего размножения. Внедряя собственную молекулу мРНК в клетку человека, вирус использует наши клетки как фабрику по производству вирусных белков на основе собственного генетического материала, бесконечно копируя самого себя. В мРНК-вакцинах эта же молекула синтезируется в лаборатории, а затем ее "заворачивают" в обертку из липидных наночастиц, подобных клеточной мембране. Когда вакцина вводится в наш организм, липиды "прилипают" к нашим клеткам и стимулируют производство вирусных белков. Иммунная система, знакомясь с этими белками, учится защищать наш организм в случае воздействия настоящего вируса.
«Поскольку вирусы производят свои белки внутри наших клеток, белки, транслируемые из вирусной генетической последовательности, аналогичны белкам, транслируемым из синтезированной в лаборатории мРНК. Однако с бактериями совсем другая история: им не нужны наши клетки, они самовоспроизводятся. Поскольку эволюция человека и бактерии сильно отличается друг от друга, белки, вырабатываемые бактериями, могут отличаться от белков, вырабатываемых в клетках человека, даже если они основаны на одной и той же генетической последовательности.
Ранее исследователи пытались синтезировать бактериальные белки в клетках человека, но уровень антител оказывался настолько низок, что защитный иммунный эффект не возникал. Дело в том, что такие "продукты", произведенные в клетках человека, претерпевают значительные изменения (например, сахаризацию), когда покидают клетку.
Чтобы решить эту проблему, мы разработали новые методы секреции бактериальных белков, и получили в результате значительную реакцию иммунной системы - она успешно опознала белки в вакцине как иммуногенные бактериальные белки. Чтобы повысить стабильность бактериального белка и убедиться, что он не распадается внутри организма слишком быстро, мы подкрепили его частью человеческого белка. Объединив эти две новые стратегии, мы получили полный иммунный ответ», - отметил Эдо Кон.
«Существует много патогенных бактерий, против которых у нас нет вакцин. Более того, из-за чрезмерного использования антибиотиков за последние несколько десятилетий многие бактерии выработали устойчивость к антибиотикам, что снизило эффективность этих критически важных лекарств. Устойчивые бактерии уже стали реальной угрозой для здоровья по всему миру, и разработка нового типа вакцины может дать ответ на эту глобальную проблему.
В нашем исследовании мы протестировали мРНК-вакцину на животных, зараженных смертельной бактерией. В течение недели все непривитые животные погибли, а привитые нашей вакциной остались живы и здоровы. Более того, в одном из наших методов вакцинации одна доза обеспечивала полную защиту уже через две недели после ее введения. Способность обеспечить полную защиту от заболевания всего одной дозой вакцины имеет решающее значение для защиты от будущих вспышек быстро распространяющихся бактериальных пандемий.
Важно отметить, что вакцина против COVID-19 была разработана так быстро, потому что она опиралась на многолетние исследования вакцин мРНК для подобных вирусов. Если завтра мы столкнемся с какой-то бактериальной пандемией, наше исследование обеспечит путь для быстрой разработки безопасных и эффективных мРНК-вакцин», - говорит профессор Пеэр.
