Основной принцип вакцины состоит в обучении иммунной системы организма распознавать определенный патоген, например, вирус гриппа или SARS-CoV-2, чтобы иммунитет мог вырабатывать антитела при будущих встречах с ним. Обычно в организм вводятся белки-мишени, которые помогают стимулировать иммунные клетки и вызывают иммунный ответ, в результате которого организм развивает специфическую защиту от инфекции.
Белковые вакцины, такие как Novavax против COVID-19, прямо доставляют неактивированные версии белков патогена, которые циркулируют и привлекают внимание иммунных клеток. Но мРНК-вакцины, которые разрабатывались десятилетиями до начала пандемии коронавируса, основаны на другом подходе. Они используют молекулы мРНК, которые учат собственные клетки организма производить фрагменты вирусных белков, которые в свою очередь провоцируют иммунный ответ.
Команда Калифорнийского технологического института разработала новую методику, которая объединяет оба метода в одну вакцину. Вакцина использует мРНК для стимулирования клеток организма, чтобы они производили фрагменты вирусных белков. На этих белках есть маленькие «хвосты» — молекулярные последовательности. Эти «хвосты» запускают клеточные процессы, в результате которых некоторые белки объединяются, образуя вирусоподобные частицы, которые распространяются по организму, провоцируя иммунный ответ. Таким образом, эта вакцина функционирует подобно белковым вакцинам.
«Во время естественной инфекции иммунная система сталкивается как с инфицированными клетками, так и со свободными вирусными частицами. Существующие мРНК-вакцины имитируют инфицированные клетки, в то время как вакцины на основе белковых наночастиц имитируют свободные вирусные частицы для стимуляции иммунного ответа. Наша гибридная технология делает и то, и другое», — объясняет Магнус Хоффманн, ведущий автор исследования.
Команда протестировала новую технологию в качестве вакцины против COVID-19 на мышах и обнаружила, что мыши, получавшие гибридную вакцину, вырабатывали в пять раз больше антител, чем существующие вакцины. Потребовалось всего две инъекции, а не три, чтобы вызвать устойчивые уровни антител против штамма «Омикрон». Эти антитела также были эффективны против исходного штамма и варианта «Дельта».
По словам ученых, технологию гибридной вакцины можно использовать против других патогенов, таких как грипп и даже ВИЧ. Кроме того, использование «хвостов» для создания самособирающихся наночастиц может в конечном итоге использоваться для доставки лекарств к мишеням, например, раковым клеткам.
