Несмотря на то, что большинство вирусов вызывают инфекцию непосредственно через клетки слизистой оболочки, подавляющее большинство вакцин вводят внутримышечно из-за клеточного несоответствия, которое не всегда обеспечивает оптимальный иммунитет.
SARS-CoV-2 заражает через слизистую оболочку носа, ВИЧ – через слизистую оболочку половых органов и ануса. Но эти два вируса не одиноки, множество других вирусов, в том числе вызывающих грипп, корь и полиомиелит, наряду со многими другими, заражают людей через слизистую оболочку.
В настоящее время большая группа ученых из нескольких учреждений работает над методом интраназальной иммунизации, чтобы определить, возможно ли обеспечить эффективную защиту от ВИЧ и SARS-CoV-2 путем вакцинации непосредственно в клетки слизистой оболочки. Ученые совершили эти подвиги, разработав метод доставки вакцинных белков через иногда неподатливую границу слизистой оболочки. На сегодняшний день исследование проводилось на животных моделях — мышах и нечеловеческих приматах , — но результаты до сих пор предполагают многообещающий метод для клинических испытаний на людях.
«Для борьбы с эпидемией ВИЧ и новыми угрозами, такими как SARS-CoV-2, необходимы стратегии иммунизации, которые обеспечивают защиту слизистых оболочек, через которые проникают патогены», — написала Бриттани Хартвелл из Массачусетского технологического института и ее коллеги из нескольких сотрудничающих учреждений США. Их исследование опубликовано в журнале Science Translational Medicine .
«Иммунизация непосредственно через поверхности дыхательных путей эффективна для стимулирования иммунитета слизистых оболочек, но плохое поглощение вакцины через слизь и эпителиальную выстилку является ограничением. Основной белок крови альбумин конститутивно трансцитозируется в двух направлениях через эпителий дыхательных путей».
Альбумин часто был негостеприимным для полезных нагрузок вакцины, проникающих в клетки слизистой оболочки. В результате этого камня преткновения проникновение вакцины через слизистые оболочки было ограничено. Разрабатывая совершенно новую стратегию для эффективной доставки полезной нагрузки в клетки слизистой оболочки, группа научных сотрудников находится на пороге открытия новой для науки инновации, которая обеспечивает доставку иммунизирующих белков.
В своем журнальном отчете Хартвелл и его коллеги представляют то, что они называют амф-белковой стратегией, которая позволяет иммуностимулирующим белкам «автостопом» перемещаться по поверхности слизистых оболочек. Их амф-белки состоят из вирусных белков, конъюгированных с амфифильным хвостом, который связывает альбумин, белок крови, и, таким образом, позволяет проникать через слизистую оболочку, взаимодействуя с неонатальным Fc-рецептором. Неонатальный Fc-рецептор, или FcRn, также известен как рецептор Брамбелла. Он защищает антитело, IgG или иммуноглобулин-G и альбумин от катаболизма, а также проводит IgG через эпителиальные клетки.
Команда обратилась к животным моделям, чтобы определить, может ли этот экспериментальный интраназальный метод эффективно доставлять иммунизирующие белки через поверхности слизистых оболочек и создавать мощный вакцинный иммунитет против двух печально известных вирусов: ВИЧ и SARS-CoV-2. Исследование показало, что интраназальная вакцинация вызывает системный иммунитет.
Приступая к экспериментам, ученые знали, что интраназальные вакцины могут вызывать более сильный и защитный ответ антител, чем инъекционные внутримышечные вакцины. Но они также хорошо знали, что некоторые экспериментальные слизистые вакцины были ограничены плохим усвоением вакцины через слизистые оболочки.
Они хотели выяснить, можно ли настроить способ доставки вакцины и, в свою очередь, продемонстрировать, как путь вакцинации через слизистую приводит к значительно более мощному ответу антител. Если бы они могли это сделать — а их исследования в конечном итоге доказали, что они могут — тогда они были бы на пороге создания вакцины, которая могла бы обеспечить защиту от ВИЧ и SARS-CoV-2 — и любого потенциального варианта. Их первым шагом была разработка вакцинной платформы, которую можно было бы протестировать на мышах и нечеловеческих приматах.
