На горизонті – нові формули стійкіших і потужніших вакцин

На додаток до антигену

Стенфордські вчені розробили сферичні наночастинки, виготовлені із сапонінів, імуностимулюючих молекул, поширених у галузі ад’ювантів. До цих наночастинок вони приєднали агоністи Toll-подібних рецепторів (Toll-like receptor \ TLR) – сімейства з понад десятка трансмембранних білків, які виконують важливі функції як у вродженому, так і в адаптивному імунітеті (наприклад, беруть участь у розпізнаванні антигенів). Загалом, різні TLR стимулюють різні імунні відповіді.

У лабораторних тестах експериментальні адитиви підвищили ефективність кандидатів проти COVID-19 і ВІЛ – вони сильніші та мають довготриваліші ефекти.

«Оскільки наша ад’ювантна платформа з наночастинок є більш потужною, ніж традиційні вакцинні ад’юванти, ми очікували на кращу реакцію», — розповіли автори розробки.

При цьому стверджується, що новітній ад’ювант можна адаптовувати для стимулювання імунної відповіді на будь-які інші патогени, а також налаштовувати для застосування в групах ризику – у дітей, літніх людей чи пацієнтів з ослабленою імунною системою.

100 років адʼювантів

Першими вакцинними ад’ювантами були солі алюмінію, які додавалися в щеплення проти кашлюку, дифтерії та правця ще в далеких 1920-х роках. Сьогодні алюміній ще використовується, причому в багатьох вакцинах, включаючи щеплення від дифтерії, правця та кашлюку, гепатитів А і В, вірусу папіломи людини, пневмококової інфекції тощо.

При цьому з 1990-х років на сцену почали виходити нові ад’юванти. Сполуки на основі сапоніну, виділеного з мильного дерева, вже використовуються у вакцині проти COVID-19 від Novavax, щепленні Heplisav-B від гепатиту В, вакцинах проти грипу Fluad і Fluad Quadrivalent.

А от деякі вакцини, зокрема проти вітряної віспи, холери, кору, паротиту, краснухи та вакцини проти COVID на основі мРНК від Pfizer-BioNTech і Moderna, не містять ад’ювантів взагалі.

В центрі – TLR

Гарячою темою в науці про вакцини нещодавно стали агоністи Toll-подібних рецепторів (Toll-like receptor \ TLR).

«Агоністи TLR активують вроджену імунну систему, переводячи її в стан підвищеної готовності, що може забезпечити більш масивну продукцію антитіл і більш тривалий захист від патогена», — пояснює Девід Буркхарт, професор біомедичних і фармацевтичних наук в Університеті Монтани.

Буркхарт також є головним операційним директором Inimmune – американської біотехнологічної компанії, котра розробляє вакцини та імунотерапевтичні лікарські засоби. Він вивчає агоністи TLR у вакцинах та інших препаратах.

«Ці різні білки активують різні ланки імунної системи. TLR4 може мобілізувати армію, тоді як TLR7 — повітряні сили. І вам можуть знадобитися вони обидва в одній вакцині», — образно пояснює вчений.

Примітно, що агоністи TLR також продемонстрували ефективність в умовах хвороби Альцгеймера, алергії, раку та навіть лікуванні залежності. Щойно почав випробовуватися на людях експериментальний препарат імунотерапії Inimmune, який належить до класу агоністів TLR, — ним збираються лікувати поширені солідні пухлини.

Примітно, що ця ж компанія розглядає агоністик TLR як засоби лікування алергічного риніту.

У синергії

У новому експерименті дослідники протестували п’ять різних комбінацій агоністів TLR, приєднаних до каркаса, сконструйованого з наночастинок сапоніну. У всіх випадках імунні реакції дещо відрізнялися.

«Наша імунна система генерує різні імунні відповіді на основі того, які активуються TLR. А нам потрібні різні імунні відповіді, щоб боротися з різними типами патогенів. Залежно від того, проти якого конкретного вірусу/захворювання розроблена вакцина, активація одного конкретного TLR може забезпечити кращий захист, ніж інша TLR», — зробили висновки дослідники.

Автори методу впевненні, що, зрештою, їхні досягнення стимулюють розробку вакцин, які забезпечуватимуть сильніший імунний захист.

Варто зазначити, що поєднання сапоніну з агоністом TLR вже успішно тестувалося до цього. GSK використовувала цю комбінацію у своєму ад’юванті AS01 вакцини Shingrix, що застосовується для профілактики оперізувального лишаю. А жива ослаблена вакцина проти жовтої лихоманки, яку отримали понад 600 мільйонів людей у всьому світі і яка вважається одним із найпотужніших поміж коли-небудь створених щеплень, містить одразу кілька агоністів TLR.

Налаштування щеплень

Ще один аспект агоністів TLR також важливий – можливість моделювання складу препаратів.

«Імунна система людини суттєво змінюється від народження до дитинства й аж до зрілих років. Тож щеплення не мають бути універсальними, їх потрібно адаптовувати до різних груп населення задля максимальної ефективності та безпеки. Агоністи TLRA — дуже цінний актив у наборі інструментів для конструювання вакцин. Я думаю, що в майбутньому ми отримаємо від щеплень набагато більше користі», — впевнений Буркхарт.