Группа специалистов из Национального института по изучению аллергических и инфекционных заболеваний США разработала и успешно испытала на животной модели универсальную вакцину от гриппа, основанную на использовании синтезированных в лаборатории самоупорядочивающихся белковых наночастиц. Работа опубликована 22 мая в онлайн-версии журнала Nature.

Команда под руководством Гэри Нэйбела (Gary Nabel) при создании наночастиц использовала молекулы гемагглютинина – поверхностного белка вируса гриппа, обеспечивающего его способность присоединяться к клетке-хозяину (выработка антител к гемагглютининам и обуславливает основной иммунитет к вирусу гриппа), и ферритина – белка, выполняющего роль основного внутриклеточного депо железа и формирующего естественным образом сферические кластеры из 24 идентичных полипептидов.

В каждой наночастице молекулы гемагглютинина генетически «вплавлены» в молекулу ферритина таким образом, что получившийся комплекс спонтанно самоорганизуется в структуру с ферритиновым сердечником, сквозь который «прорастают» восемь тримерных гемагглютининовых шипов, аналогично тому, как эти белковые шипы покрывают поверхность вируса гриппа.

«Мы синтезировали абсолютно новую молекулу, которой ранее никогда не существовало и, что особенно круто, она упорядочивает сама себя», – отметил в этой связи Нэйбел.

Как сообщают авторы, после иммунизации такими наночастицами мышей и хорьков, уровни выработки антител к вирусу у первых из них оказались в 34 раза, а вторых – в 10 раз выше, чем при использовании обычных вакцин (уровень выработки антител напрямую коррелирует с уровнем защищенности от вируса). Как полагает Нэйбел, столь сильная ответная реакция связана с тем, что расположенные на поверхности наночастиц гемагглютининовые шипы, в отличие от вируса, не прячутся среди других поверхностных белков и потому лучше представлены иммунной системе.

Универсальность новой вакцины обеспечивается тем, что вырабатываемые нейтрализующие антитела связываются с теми участками молекулы гемагглютинина, которые неизменны у различных штаммов вируса гриппа. Один из этих участков – сайт связывания с рецептором – расположен в головной части молекулы и отвечает за распознавание клетки-хозяина, а второй отвечает за проникновение вируса сквозь ее мембрану.

Как указывают авторы,

наночастицы, в которых был задействован гемагглютин штамма вируса гриппа H1N1, который циркулировал в 1999 году, смогли защитить хорьков также и от многих других штаммов, включая один из штаммов 2007 года, который в 1999 году еще не существовал.

Авторы вакцины планируют начать ее испытания на людях, а также разработать рентабельные методы ее производства. Кроме того, в планах группы Нэйбела разработка вакцин против ВИЧ и вируса герпеса на основе той же технологии «вплавления» белков в ферритиновую основу.