Ковид подсказал решение для вакцины от малярии
Новая мРНК-вакцина от малярии показала высокую эффективность в экспериментах на мышах и способность защищать даже переболевших
По официальным данным, в 2020 году малярией в мире переболели 241 млн человек, из них 627 тыс. умерли, в основном дети до пяти лет, зараженные видом Plasmodium falciparum. Это самый смертоносный вид плазмодиев — паразитических одноклеточных организмов, способных вызывать малярию. Именно он ответствен практически за все случаи смерти от этой болезни.
Фото: Влад Некрасов, Коммерсантъ
Фото: Влад Некрасов, Коммерсантъ
У плазмодиев сложный жизненный цикл, собственно, поэтому долго не получалось сделать вакцину, способную надежно защитить от инфекции. С укусом комара в кровь или лимфатическую систему человека попадает так называемый спорозоит — одна из стадий жизненного цикла плазмодия. В течение двух-трех часов спорозоиты перемещаются в печень, где активно размножаются, в результате чего образуются мерозоиты — еще одна стадия жизни возбудителя малярии. Мерозоитов может «родиться» от 2 тыс. до 40 тыс.! Пока плазмодии находятся в печени, болезнь протекает бессимптомно, однако примерно через неделю мерозоиты выходят в кровь, где прикрепляются к специфическим рецепторам на поверхности эритроцитов, вызывая их циклическое реинфицирование и симптомы заболевания.
Стратегии разработки вакцин против малярии могут быть разными и зависят от того, на какую стадию жизненного цикла паразита они нацелены. Одобренная ВОЗ вакцина RTS,S/AS01 с коммерческим названием Mosquirix™ воздействует на спорозоиты, чтобы нанести по ним удар до того, как они заразят печень. Ее эффективность, по некоторым данным, не превышает 40%, а все потому, что период между инфицированием и переходом паразита из кожи в печень очень короткий и составляет не более двух-трех часов. Свою роль играют также полиморфизм (существование в пределах одной популяции генетически различных форм, воспроизводящихся при размножении) антигенов и неоптимальный дизайн вакцины. Тем не менее с 2019 года, когда Mosquitox вышел на рынок, им были привиты 1,2 млн детей в Гане, Кении и Малави.
Коллектив ученых из Австралии, Новой Зеландии и Японии, которых вдохновил успех мРНК-вакцин от COVID-19, решил прибегнуть к другой стратегии. Зная о том, что тканерезидентные Т-клетки памяти печени (клетки Trm) контролируют инфекцию на печеночной стадии, они разработали мРНК-вакцину, способную вызвать специфический иммунный ответ в печени посредством активации именно таких клеток, не дающих болезни развиться. Вакцина содержит мРНК, кодирующую высококонсервативный, то есть практически не подверженный изменениям белок плазмодия L6. «Используя вакцину на основе мРНК, можно кодировать целый белок. Это значит, можно расширить диапазон эпитопов (часть антигена, которая распознается иммунной системой.— «Ъ-Наука»), на которые нацелены тканерезидентные Т-клетки памяти»,— сказала журналу The Scientist соавтор исследования Лорен Хольц, микробиолог и иммунолог из Мельбурнского университета.
Добиться эффективности вакцины удалось благодаря использованию химически модифицированного гликолипидного адъюванта — -галактозилцерамида (GC). Благодаря ему мРНК-вакцина вызывает небольшое воспаление в печени, что впоследствии способствует сильному иммунному ответу со стороны Т-клеток памяти.
Исследователи протестировали свою мРНК-вакцину на мышах наряду с другими доступными вакцинами против малярии. Почти все животные после введения однократной дозы мРНК-вакцины были защищены от развития эритроцитарной («кровяной») стадии малярии с характерными клиническими проявлениями. У них отмечались повышенное накопление клеток памяти в печени и практически полная защищенность от заражения спорозоитами. Более того, новая вакцина показала хороший результат даже у животных, переболевших малярией, а это препятствие, которое другие вакцины не смогли преодолеть. Значит, новая вакцина будет эффективной в регионах, эндемичных по малярии, делают вывод ученые.
По материалам Nature.