Как сообщили 29 июля в Трудах Национальной академии наук Фань Чжан, доктор философии, Ин-Цзе Лу, доктор философии, и Ричард Мэлли, доктор медицины, из Бостонского детского отделения инфекционных заболеваний, этот метод может ускорить разработку новых вакцин. для ряда глобально серьезных патогенов или инфекционных агентов.В общих чертах, доступные сегодня вакцины делятся на две категории: цельноклеточные вакцины, основанные на ослабленных или убитых бактериях или вирусах; и бесклеточные или субъединичные вакцины, которые включают ограниченное количество антигенов — частей патогена, которые вызывают иммунный ответ. У обоих подходов есть свои преимущества и недостатки.
«Цельноклеточные вакцины вызывают широкий спектр иммунных ответов, часто так же, как и инфекция, но могут вызывать побочные эффекты и их трудно стандартизировать», — сказал Малли. «Бесклеточные вакцины могут обеспечить хороший ранний иммунитет с меньшим риском побочных эффектов, но иммунные реакции, которые они вызывают, со временем ослабевают».Метод MAPS может позволить разработчикам вакцин занять золотую середину, где они могут связать несколько белковых и полисахаридных (сахарных) антигенов от одного или нескольких патогенов вместе модульным способом, подобно тому, как можно было бы соединить блоки Lego.Получающийся в результате комплекс, который напоминает каркас из полисахаридов, усыпанных белками, может одновременно стимулировать как антитела, так и Т-клеточные ответы, как и цельноклеточные вакцины, что приводит к более сильному иммунитету к исходному патогену (ам).
Однако, поскольку состав вакцины MAPS хорошо определен и основан на использовании изолированных антигенов (как в случае бесклеточной вакцины), риск побочных эффектов должен быть значительно снижен.Например, у мышей, которым вводили вакцину MAPS, объединяющую белки туберкулеза (ТБ) и полисахариды Streptococcus pneumoniae (пневмококк), наблюдались сильные антитела и Т-клеточные ответы против ТБ, тогда как у мышей, вакцинированных только белковыми антигенами ТБ, наблюдалась только реакция антител.Точно так же 90 процентов мышей, получавших вакцину на основе MAPS, содержащую несколько пневмококковых полисахаридов и белковых антигенов, были защищены от летальной пневмококковой инфекции, вызывая сильные антитела и Т-клеточные ответы против бактерий. Напротив, 30 процентов мышей, вакцинированных теми же антигенами в несвязанном состоянии, пережили ту же контрольную инфекцию.
"Технология MAPS дает вам следующие преимущества: цельноклеточные вакцины, при этом гораздо более тщательно продумывая, какие антигены вы включаете; делая это количественно и точно; и включая ряд антигенов, чтобы попытаться воспроизвести эффективность всей — клеточная вакцинация, — пояснил Мэлли. «Иммуногенность этих конструкций больше, чем сумма их частей, отчасти потому, что они представлены хозяину в виде частиц».Система основана на взаимодействии двух соединений, биотина и ризавидина, а не на ковалентном связывании, которое используется в большинстве современных конъюгированных вакцин.
Для создания вакцины MAPS биотин связывается с выбранным полисахаридом (ами), а ризавидин — с белком (белками). Затем биотин и ризавидин связываются вместе посредством аффинного взаимодействия, аналогичного липучке. Процесс строительства очень эффективен, что значительно сокращает время и стоимость разработки и производства вакцины.
В то время как первоначальная работа его команды была сосредоточена на бактериальных патогенах, Малли считает, что эта технология может повлиять на разработку вакцины против широкого спектра патогенов, в частности тех, которые важны для развивающихся стран. «Технически можно создать вакцины MAPS против вирусов, паразитов и даже раковых антигенов», — сказал он. «И модульность такова, что можно включать антигены от нескольких патогенов в одну вакцину, что позволяет разрабатывать комбинаторные вакцины гораздо более эффективно».