Инженеры из Массачусетского технологического института (США) разработали новый тип наночастиц, которые могли бы эффективно и безопасно доставлять вакцины.

Частицы состоят из концентрических сфер, которые могут нести синтетические версии белков, производимых вирусами. Тем самым они вызывают сильный иммунный ответ, сопоставимый с ответом на вакцины на основе живых вирусов, но при этом они гораздо безопаснее, утверждает руководитель научной группы Даррелл Ирвайн.

Рис. 1. Наночастицы (обозначены красным) атакованы T-лимфоцитами (зелёный). (Фото авторов работы).

В сотрудничестве с учёными из Военного института им. Уолтера Рида (США) г-н Ирвайн и его коллеги уже тестируют способность наночастиц доставлять экспериментальную вакцину против малярии в организм мышей.

Принцип действия вакцин основан на воздействии инфекционным агентом, который «приучает» иммунную систему быстро реагировать на будущие атаки этого патогена. Во многих случаях (например, при полиомиелите и оспе) используются мёртвые или повреждённые формы вирусов. В других препаратах (к примеру, от дифтерии) применяются синтетические версии белка или других веществ, производимых патогеном.

При разработке вакцины учёные пытаются спровоцировать по крайней мере одного из основных участников иммунного ответа — Т-лимфоциты (атакуют клетки, которые были инфицированы возбудителем) или В-лимфоциты (секретируют антитела, нападающие на вирусы или бактерии, которые находятся в крови и других жидкостях организма).

В случае заболеваний, при которых возбудитель остаётся внутри клеток (например, ВИЧ), нужен мощный ответ от Т-лимфоцитов. Наилучший способ спровоцировать эти клетки заключается в использовании мёртвых или недееспособных вирусов, но ВИЧ чрезвычайно трудно сделать безвредным. Чтобы обойти опасности использования живых вирусов, учёные работают над созданием синтетических вакцин против ВИЧ-вакцин и других вирусных инфекций (того же гепатита B). Одно плохо: эти препараты не провоцируют должную Т-лимфоцитную реакцию. В последнее время специалисты пытались «обернуть» вакцины липосомами — то есть создать имитацию вируса, однако липосомы не обладают стабильностью при попадании в кровь.

В итоге г-н Ирвайн решил помещать вакцину не в капли, а концентрические сферы липосом. Как только они сливаются вместе, их стенки химическим образом «сшиваются» друг с другом, что делает структуру более стабильной. И наоборот: когда наночастицы поглощаются клетками, они быстро растворяются, выпуская вакцину и провоцируя Т-лимфоциты.

В опытах на мышах группа Ирвайна воспользовалась своими наночастицами для доставки яичного альбумина (данный белок широко используется в иммунологии, потому что отслеживать иммунный ответ на эту молекулу проще всего). Учёные убедились в том, что даже малые дозы вакцины вызывают сильный ответ: после иммунизации до 30% всех Т-лимфоцитов становились специфическими. Это одна из самых сильных реакций, которую способен вызвать белок вакцины.