Ученые из Орегонского университета здравоохранения и науки (OHSU) использовали вирус гриппа 1918 года, унесшего жизни миллионов людей, для разработки инновационной вакцинной платформы. Результаты показали, что прививка может защищать не только от современных штаммов сезонного гриппа, но и от птичьего гриппа H5N1, и даже SARS-CoV-2 и других мутирующих вирусов. При этом, вероятно, новая вакцина может появиться уже совсем скоро.

"Это интересно, потому что в большинстве случаев такого рода фундаментальные научные исследования продвигают науку очень постепенно. Обычно они могут стать чем-то лет через  20, — говорит старший автор Джона Саша. — Но в данном случае вакцина может появиться через пять лет или меньше".

Группа ученых решила проверить эффективность вакцинной платформы против вируса, который угрожает миру следующей пандемией – H5N1. Эксперименты показали, что шесть из 11 приматов, привитых против вируса, циркулировавшего сто лет назад — гриппа 1918 года — пережили воздействие одного из самых смертоносных вирусов в современном мире — птичьего гриппа. Напротив, контрольная группа из шести непривитых приматов, подвергшихся воздействию H5N1, скончалась от этой болезни.

По словам Саша, платформа может быть полезна против других мутирующих вирусов, включая SARS-CoV-2. "Это очень жизнеспособный подход, — говорит он. — Для патогенов пандемического потенциала крайне важно иметь что-то подобное. Мы намеревались проверить грипп, но мы не знаем, какой вирус будет следующим".

"Если смертельный вирус, такой как H5N1, заразит человека и вызовет пандемию, нам будет необходимо быстро проверить и внедрить новую вакцину, — говорит соавтор Дуглас Рид, доцент кафедры иммунологии Питтсбургского университета.

Поиск устойчивой цели

В новом подходе используется платформа, ранее разработанная учеными из OHSU для борьбы с ВИЧ и туберкулезом. Сегодня она уже фактически используется в клинических испытаниях против ВИЧ.

Метод включает в себя введение небольших кусочков целевых патогенов в цитомегаловирус (CMV) из семейства вирусов герпеса, который заражает большинство людей в течение жизни и обычно вызывает легкие симптомы или вообще проходит незаметно. Он действует как вектор, специально созданный для индукции иммунного ответа собственных Т-клеток организма.

Этот подход отличается от обычного, потому что существующие вакцины предназначены для того, чтобы антитела реагировали на самую последнюю эволюцию вируса, отличающуюся расположением белков, покрывающих внешнюю поверхность.

"Проблема гриппа в том, что это не просто один вирус, — говорит Саша. — Как и SARS-CoV-2, он всегда развивает следующий вариант, и нам всегда приходится гоняться за тем, каким был вирус, а не за тем, каким он станет".

Белки-шипы на его внешней поверхности эволюционируют, ускользая от антител. В случае гриппа вакцины регулярно обновляются с использованием наилучшей оценки следующей эволюции вируса. Иногда это точно, иногда нет.

Напротив, особый тип Т-клеток в легких, известный как эффекторные Т-клетки памяти, нацелен на внутренние структурные белки вируса, а не на его постоянно мутирующую внешнюю оболочку. Эта структура не сильно меняется с течением времени — она представляет собой стационарную мишень для Т-клеток, которые смогут найти и уничтожить зараженные клетки вне зависимости от того, является ли вариант вируса известным или недавно появившимся.

Успех с шаблоном столетней давности

Чтобы проверить свою теорию Т-клеток, исследователи разработали вакцину на основе CMV, используя в качестве матрицы вирус гриппа 1918 года. Работая в высокозащищенной лаборатории третьего уровня биобезопасности в Университете Питтсбурга, они подвергали вакцинированных приматов воздействию мелких аэрозолей, содержащих вирус птичьего гриппа H5N1 — особенно опасный вирус, который в настоящее время циркулирует среди дойных коров в Соединенных Штатах.

Примечательно, что шесть из 11 вакцинированных приматов пережили воздействие. "Это сработало, потому что внутренний белок вируса очень хорошо сохранился, — объясняет Саша. — Настолько, что даже после почти 100 лет эволюции вирус не может изменить эти критически важные части самого себя".

"Вдыхание аэрозольного вируса гриппа H5N1 вызывает каскад событий, которые могут спровоцировать дыхательную недостаточность, — говорит один из старших авторов Саймон Барратт-Бойс — Иммунитета, вызванного вакциной, оказалось достаточно, чтобы ограничить вирусную инфекцию и повреждение легких, и защитить обезьян".

В исследовании сообщается, что путем синтеза более современных вирусных шаблонов удастся сгенерировать эффективный и длительный иммунный ответ против широкого набора новых вариантов. Ученые отмечают, что научная работа повышает вероятность разработки защитной вакцины против H5N1 для людей, а также создания универсальной вакцины.

"Я думаю, это означает, что через пять-десять лет единая прививка от гриппа станет реальной", — считает Саша.

Широкая перспектива

Та же самая платформа CMV, разработанная исследователями OHSU, прошла клинические испытания по защите от ВИЧ, и в недавней публикации говорится, что она может быть также полезна для воздействия на определенные раковые клетки.

Саша считает эту разработку последним достижением быстрого развития медицинских исследований по лечению и профилактике заболеваний.

"Это огромные перемены в нашей жизни, — говорит ученый. — Нет никаких сомнений в том, что мы находимся на пороге нового поколения в борьбе с инфекционными заболеваниями".

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.