Наночастицы особой прочности продлевают жизнь вакцинам

Вирусы и бактерии часто проникают в наш организм через слизистую оболочку дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, половой системы. В слизистой есть иммунные клетки, которые могли бы дать инфекции отпор, пока она не распространилась. И эти иммунные клетки можно было бы заранее настроить на тот или иной патоген с помощью вакцины.

К счастью, есть такие вакцины, которые не вводятся в кровеносный сосуд, а наносятся прямо на слизистую — как, к примеру, полиомиелитная, которую нужно попросту проглотить, чтобы она попала на слизистую пищеварительного тракта. (А некоторые вакцины против гриппа, напомним, имеют вид назального спрея.) Однако они, увы, не так широко распространены, чему виной один существенный недостаток: эти вакцины не слишком долго задерживаются на слизистой, и потому иммунные клетки не успевают понять, что им, собственно, предлагают запомнить.

То есть проблема тут в том, чтобы удержать такую вакцину на поверхности слизистой на нужное медикам время.

И её удалось решить в Массачусетском технологическом институте (США): как пишут в Science Translational Medicine Даррелл Ирвин и его коллеги, ключом послужили особо прочные наночастицы, над созданием которых учёные трудились два года. Фрагменты белков, составляющие «суть» вакцины, заключены здесь в многослойную липидную оболочку, в которой каждый слой химически скреплён с другими, и, по словам г-на Ирвина, по прочности такая наночастица настолько же превосходит обычную липидную наночастицу, насколько резиновая шина прочнее мыльного пузыря.

Благодаря прочной оболочке наночастицы остаются на поверхности слизистой достаточно долго, чтобы иммунные клетки смогли их схватить и передать другим иммунным клеткам, Т-лимфоцитам, которые в итоге запоминали вакцинирующую молекулу.

Свою вакцину исследователи проверяли на мышах, вводя им специфичные белки раковых клеток и вируса СПИДа. Мыши человеческим СПИДом не болеют, так что реакцию на ВИЧ-белок проверяли с помощью вируса коровьей оспы, который может инфицировать мышей. Вакцина в особо прочных наночастицах оказалась эффективнее, чем обычная, которую наносили на слизистую или вводили под кожу: в случае особо прочной вакцины инфекция не шла дальше лёгких. Обычно вирус коровьей оспы быстро добирается до яичников, и при традиционной вакцинации его там и находили. А вот в случае усовершенствованной вакцины никакого вируса в яичниках не было — иммунные клетки останавливали его ещё в слизистой дыхательных путей.

Кроме того, по словам учёных, Т-клетки памяти, от которых зависела эффективность вакцины, в изобилии встречались не только там, где вирус непосредственно контактировал со слизистой, но и в желудочно-кишечном тракте, и в половых путях. Правда, исследователи призывают не забывать, что все эти результаты получены на мышах, и сказать о том, будет ли такой же замечательный иммунный ответ у человека, пока нельзя.

Если же вакцина докажет свою эффективность на нашем виде, с её помощью можно будет бороться не только с инфекционными болезнями, но и, например, со злокачественными опухолями: в экспериментах организм мышей после вакцинации полностью избавлялся от пересаженной животным меланомы. (Правда, и в этом случае условия опыта были несколько искусственны — опухоль у мышей была запрограммирована на продукцию овальбумина, против которого и создавали вакцину.)

Подготовлено по материалам MIT News. Фото на заставке принадлежит Shutterstock.