Стимулирующая иммунную систему наночастица может привести к созданию более мощных вакцин

Общепринятая стратегия повышения эффективности вакцин заключается в том, чтобы вводить их вместе с адъювантом - соединением, стимулирующим иммунную систему к более сильному ответу.

Исследователи из Массачусетского технологического института, Института иммунологии Ла Джолла и других институтов разработали новый адъювант для наночастиц, который может быть более мощным, чем другие, используемые в настоящее время. Исследования на мышах показали, что он значительно улучшает выработку антител после вакцинации против ВИЧ, дифтерии и гриппа.


Теперь исследователи надеются включить адъювант в вакцину против ВИЧ, которая в настоящее время проходит клинические испытания, в надежде улучшить ее эффективность.

Ирвайн и Шейн Кротти, профессор Центра исследований инфекционных заболеваний и вакцин Института иммунологии Ла-Джолла, являются старшими авторами исследования, опубликованного в журнале Science Immunology. Ведущими авторами статьи являются Мурильо Сильва, бывший постдок Массачусетского технологического института, и Ю Като, штатный научный сотрудник Института Ла-Джолла.

Хотя идея использования адъювантов для повышения эффективности вакцин существует уже несколько десятилетий, существует лишь несколько одобренных FDA адъювантов для вакцин. Один из них - гидроксид алюминия, соль алюминия, вызывающая воспаление, а другой - водно-масляная эмульсия, используемая в вакцинах против гриппа. Несколько лет назад FDA одобрило адъювант на основе сапонина - соединения, получаемого из коры чилийского мыльного дерева.

Сапонин, заключенный в липосомы, в настоящее время используется в качестве адъюванта в вакцине против опоясывающего лишая, а сапонины также используются в похожей на клетку наночастице под названием иммуностимулирующий комплекс (ISCOM) в вакцине COVID-19, которая в настоящее время проходит клинические испытания.

В новом исследовании команда из Массачусетского технологического института и Ла-Джоллы хотела выяснить, как адъювант оказывает свое действие, и посмотреть, можно ли сделать его более мощным.

Они разработали новый тип адъюванта, который похож на адъювант ISCOM, но также включает молекулу MPLA, которая является агонистом толл-подобных рецепторов. Когда эти молекулы связываются с толл-подобными рецепторами на иммунных клетках, они способствуют развитию воспаления. Исследователи назвали свой новый адъювант SMNP (наночастицы сапонина/MPLA).


Адъювант ввели мышам вместе с несколькими различными антигенами, или фрагментами вирусных белков. Среди них были два антигена ВИЧ, а также антигены дифтерии и гриппа. Они сравнили адъювант с несколькими другими утвержденными адъювантами и обнаружили, что новая наночастица на основе сапонина вызывает более сильный ответ антител, чем все остальные.

Один из антигенов ВИЧ, который они использовали, - наночастица белка оболочки ВИЧ, представляющая собой множество копий антигена gp120, который присутствует на поверхности вируса ВИЧ. Этот антиген недавно завершил первоначальное тестирование в фазе 1 клинических испытаний.

Когда вакцины вводятся в руку, они перемещаются по лимфатическим сосудам в лимфатические узлы, где встречаются с В-клетками и активируют их. Исследовательская группа обнаружила, что новый адъювант ускоряет движение лимфы к узлам, помогая антигену попасть туда до того, как он начнет разрушаться. Отчасти это происходит за счет стимуляции иммунных клеток, называемых тучными клетками, о которых ранее не было известно, что они участвуют в реакции на вакцину.


Еще один способ, которым адъювант помогает усилить иммунный ответ, - это активация воспалительных цитокинов, которые стимулируют более сильный ответ. Агонист TLR, который исследователи включили в адъювант, предположительно усиливает этот цитокиновый ответ, но точный механизм этого пока неизвестен.