Как разработать универсальную вакцину от гриппа

Вирусы эффективно обходят защитные механизмы организма своего будущего хозяина. В случае вирусов гриппа группы А и В способность к быстрым генетическим изменениям в паре с устойчивостью к доступным терапевтическим средствам (одно следует из другого) приводит к возникновению трудно контролируемых эпидемий. Уровень смертности, вызываемый вирусом группы В, даже выше (!), чем широко разрекламированный «падёж» населения от сезонного свиного гриппа H1N1, входящего в группу А (в этой же группе здравствует не менее знаменитый птичий грипп).

Ранее уже сообщалось, что моноклональные антитела способны к эффективной нейтрализации разнообразных представителей группы А. Если бы удалось распространить их активность на вирус гриппа В, можно было бы говорить не только о создании в меру универсальной противогриппозной вакцины, но и о возможности предотвращения ежегодных и сезонных эпидемий гриппа.

Прежние исследования учёных из Института Скриппса (США) показали, что моноклональные антитела нейтрализуют вирусы группы А, связываясь с высококонсервативным эпитопом в стержневом регионе на поверхности вирусного гликопротеина. Для нахождения такого же взаимодействия в случае вируса гриппа В исследователи сконцентрировались сразу на двух совместно циркулирующих штаммах, различающихся антигенами.

В результате удалось обнаружить три моноклональных антитела, которые могут защитить человека от потенциально смертельной инфекции, вызываемой этими штаммами вируса гриппа В. Два из них, CR8033 и CR8071, связываются с консервативными эпитопами, располагающимися в головном регионе на поверхности белка гемагглютинина (НА) вируса гриппа В. Третье антитело, CR9114, связывается с консервативным эпитопом на поверхности белка НА в стержневом регионе и, что важнее, способно обеспечить защиту как от вирусов из группы А, так и от представителей В-группы.

Детальное исследование показало, что три новых антитела не конкурируют друг с другом за места связывания на поверхности белка НА, из чего можно заключить, что они распознают совершенно разные эпитопы. Механизм, посредством которого антитела CR8033 и CR8071 препятствуют распространению вирусной инфекции, таков: хотя вирус сохраняет способность проникать в клетки и проводить репликацию своего генома, его размножение становится невозможным, так как оба антитела препятствуют выходу вирусного потомства из заражённых клеток и тем самым прерывают развитие процесса. Третье антитело, CR9114, использует иной механизм: оно блокирует распространение инфекции, препятствуя конформационным изменениям, запускающим слияние вирусной и эндозомной мембран при попытке проникновения вируса в клетку.

Ключевым результатом исследования стала демонстрация того, что CR9114 распознаёт высококонсервативный эпитоп у всех представителей группы А и у вируса гриппа В. Особая важность открытия состоит в том, что оно ломает старое представление о невозможности создания универсальной вакцины против гриппа (из-за его способности к мутациям).

«Высококонсервативный» эпитоп представляет собой область биомолекулы (на поверхности вируса), которая не подвергается никаким эволюционным изменениям, через сколько бы циклов мутаций ни прошли остальные регионы вирусной частицы. Как бы ни мутировал вирус, что бы он ни выдумывал, его ахиллесова пята всегда будет с ним, делая его уязвимым перед уже существующими вакцинами. Нужно лишь обнаружить такие консервативные места, а найдя — суметь создать подходящее антитело.

В заключение заметим, что антитела, подобные CR9114, можно получить в процессе обычной вакцинации, и они вполне могут присутствовать в иммунных системах некоторых людей.

Подробнее об исследовании читайте в журнале Science.

Подготовлено по материалам Аргоннской национальной лаборатории.

Вирусы эффективно обходят защитные механизмы организма своего будущего хозяина. В случае вирусов гриппа группы А и В способность к быстрым генетическим изменениям в паре с устойчивостью к доступным терапевтическим средствам (одно следует из другого) приводит к возникновению трудно контролируемых эпидемий. Уровень смертности, вызываемый вирусом группы В, даже выше (!), чем широко разрекламированный «падёж» населения от сезонного свиного гриппа H1N1, входящего в группу А (в этой же группе здравствует не менее знаменитый птичий грипп).

Ранее уже сообщалось, что моноклональные антитела способны к эффективной нейтрализации разнообразных представителей группы А. Если бы удалось распространить их активность на вирус гриппа В, можно было бы говорить не только о создании в меру универсальной противогриппозной вакцины, но и о возможности предотвращения ежегодных и сезонных эпидемий гриппа.

Прежние исследования учёных из Института Скриппса (США) показали, что моноклональные антитела нейтрализуют вирусы группы А, связываясь с высококонсервативным эпитопом в стержневом регионе на поверхности вирусного гликопротеина. Для нахождения такого же взаимодействия в случае вируса гриппа В исследователи сконцентрировались сразу на двух совместно циркулирующих штаммах, различающихся антигенами.

В результате удалось обнаружить три моноклональных антитела, которые могут защитить человека от потенциально смертельной инфекции, вызываемой этими штаммами вируса гриппа В. Два из них, CR8033 и CR8071, связываются с консервативными эпитопами, располагающимися в головном регионе на поверхности белка гемагглютинина (НА) вируса гриппа В. Третье антитело, CR9114, связывается с консервативным эпитопом на поверхности белка НА в стержневом регионе и, что важнее, способно обеспечить защиту как от вирусов из группы А, так и от представителей В-группы.

Детальное исследование показало, что три новых антитела не конкурируют друг с другом за места связывания на поверхности белка НА, из чего можно заключить, что они распознают совершенно разные эпитопы. Механизм, посредством которого антитела CR8033 и CR8071 препятствуют распространению вирусной инфекции, таков: хотя вирус сохраняет способность проникать в клетки и проводить репликацию своего генома, его размножение становится невозможным, так как оба антитела препятствуют выходу вирусного потомства из заражённых клеток и тем самым прерывают развитие процесса. Третье антитело, CR9114, использует иной механизм: оно блокирует распространение инфекции, препятствуя конформационным изменениям, запускающим слияние вирусной и эндозомной мембран при попытке проникновения вируса в клетку.

Ключевым результатом исследования стала демонстрация того, что CR9114 распознаёт высококонсервативный эпитоп у всех представителей группы А и у вируса гриппа В. Особая важность открытия состоит в том, что оно ломает старое представление о невозможности создания универсальной вакцины против гриппа (из-за его способности к мутациям).

«Высококонсервативный» эпитоп представляет собой область биомолекулы (на поверхности вируса), которая не подвергается никаким эволюционным изменениям, через сколько бы циклов мутаций ни прошли остальные регионы вирусной частицы. Как бы ни мутировал вирус, что бы он ни выдумывал, его ахиллесова пята всегда будет с ним, делая его уязвимым перед уже существующими вакцинами. Нужно лишь обнаружить такие консервативные места, а найдя — суметь создать подходящее антитело.

В заключение заметим, что антитела, подобные CR9114, можно получить в процессе обычной вакцинации, и они вполне могут присутствовать в иммунных системах некоторых людей.

Подробнее об исследовании читайте в журнале Science.

Подготовлено по материалам Аргоннской национальной лаборатории.