На горизонте – новые формулы более устойчивых и мощных вакцин

В дополнение к антигену

Стэнфордские ученые разработали сферические наночастицы, изготовленные из сапонинов, иммуностимулирующих молекул, распространенных в области адъювантов. К этим наночастицам они присоединили агонисты Toll-подобных рецепторов (Toll-like receptorTLR) – семейства из более десятка трансмембранных белков, которые выполняют важные функции как во врожденном, так и в адаптивном иммунитете (например, участвуют в распознавании антигенов). В общем, разные TLR стимулируют разные иммунные ответы.

В лабораторных тестах экспериментальные аддитивы повысили эффективность кандидатов против COVID-19 и ВИЧ – они более сильные и имеют длительные эффекты.

«Поскольку наша адъювантная платформа из наночастиц является более мощной, чем традиционные вакцинные адъюванты, мы ожидали лучшей реакции», — рассказали авторы разработки.

При этом утверждается, что новейший адъювант можно адаптировать для стимулирования иммунного ответа на любые другие патогены, а также настраивать для применения в группах риска – у детей, пожилых или пациентов с ослабленной иммунной системой.

100 лет адъювантов

Первыми вакцинными адъювантами были соли алюминия, которые добавлялись в прививку против коклюша, дифтерии и столбняка еще в далеких 1920-х годах. Сегодня алюминий все еще используется, причем во многих вакцинах, включая прививку от дифтерии, столбняка и коклюша, гепатитов А и В, вируса папилломы человека, пневмококковой инфекции и т.д.

При этом с 1990-х годов на сцену начали выходить новые адъюванты. Соединения на основе сапонина, выделенного из мыльного дерева, уже используются в вакцине против COVID-19 от Novavax, прививке Heplisav-B от гепатита В, вакцинах против гриппа Fluad и Fluad Quadrivalent.

А вот некоторые вакины, в частности, против ветряной оспы, холеры, кори, паротита, краснухи и вакцины против COVID на основе мРНК от Pfizer-BioNTech и Moderna, не содержат адъювантов вообще.

В центре – TLR

Горячей темой в науке о вакцинах недавно стали агонисты Toll-подобных рецепторов (Toll-like receptorTLR).

ʼАгонисты TLR активируют врожденную иммунную систему, переводя ее в состояние повышенной готовности, что может обеспечить более массивную продукцию антител и более длительную защиту от патогенаʼ, — объясняет Дэвид Буркхарт, профессор биомедицинских и фармацевтических наук в Университете Монтаны.

Буркхарт также является главным операционным директором Inimmune – биотехнологической компании, разрабатывающей вакцины и иммунотерапевтические лекарственные средства. Он изучает агонисты TLR в вакцинах и других препаратах.

«Эти разные белки активируют разные звенья иммунной системы. TLR4 может мобилизовать армию, тогда как TLR7 – воздушные силы. И вам могут понадобиться оба они в одной вакцине», — образно объясняет ученый.

Примечательно, что агонисты TLR также продемонстрировали эффективность в условиях болезни Альцгеймера, аллергии, рака и даже лечения зависимости. Как только начал испытываться на людях экспериментальный препарат иммунотерапии Inimmune, принадлежащий к классу агонистов TLR, им собираются лечить распространенные солидные опухоли.

Примечательно, что эта компания рассматривает агонистик TLR как средства лечения аллергического ринита.

В синергии

В новом эксперименте исследователи протестировали пять различных комбинаций агонистов TLR, присоединенных к каркасу, сконструированному из наночастиц сапонина. Во всех случаях иммунные реакции несколько отличались.

«Наша иммунная система генерирует различные иммунные ответы на основе активируемых TLR. А нам нужны разные иммунные ответы, чтобы бороться с разными типами патогенов. В зависимости от того, против какого конкретного вируса/заболевания разработана вакцина, активация одного конкретного TLR может обеспечить лучшую защиту, чем другая TLR», — заключили исследователи.

Авторы метода уверены, что, в конце концов, их достижения стимулируют разработку вакцин, которые будут обеспечивать более сильную иммунную защиту.

Стоит отметить, что сочетание сапонина с агонистом TLR уже успешно тестировалось до этого. GSK использовала эту комбинацию в своем адъюванте AS01 вакцины Shingrix, применяемой для профилактики опоясывающего лишая. А живая ослабленная вакцина против желтой лихорадки, которую получили более 600 миллионов человек во всем мире, и которая считается одной из самых мощных когда-либо созданных прививок, содержит сразу несколько агонистов TLR.

«Настройка» прививок

Еще один аспект агонистов TLR также важен – возможность моделирования формул препаратов.

«Иммунная система человека существенно меняется от рождения до детства и вплоть до зрелых лет. Поэтому прививки не должны быть универсальными, их нужно адаптировать к разным группам населения для максимальной эффективности и безопасности. Агонисты TLRA – очень ценный актив в наборе инструментов для конструирования вакцин. Я думаю, что в будущем мы получим от прививок гораздо больше пользы», – уверен Буркхарт.