Новое исследование предполагает, что простое добавление к введенным вакцинам COVID-19 может повысить их эффективность и обеспечить «пограничный» иммунитет в таких областях, как нос и рот, чтобы дополнить антитела в кровотоке.
Стратегия заключается в подавлении активности фермента, вырабатываемого некоторыми белыми кровяными тельцами, когда они реагируют на вакцину . Когда он очень активен, этот фермент разрушает не только патоген - его работу, - но также разрушает части клеток, которые участвуют в иммунном ответе .
Исследования на мышах показали, что экспериментальная вакцина COVID-19, содержащая соединение, ингибирующее фермент, стимулировала устойчивый ответ антител, который включал иммунитет в носу и рту, в конечном итоге обеспечивая дополнительную защиту дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта.
«Наш подход заключается в улучшении« пограничного контроля ». Преимущества широки, потому что помимо обеспечения защиты кровотока, как это делают большинство вакцин, у нас также есть отличная защита дверей и окон тела, которые сообщаются с внешним миром », - сказал старший автор исследования Проспер Бояка, профессор и председатель Отделение биологических ветеринарных наук в Государственном университете Огайо.
«Если мы защищаем область слизистой оболочки, куда проникает патоген, то, даже если вы не достигнете полного иммунитета, вы ограничите количество патогена, попадающего в организм, чтобы антитела внутри более эффективно избавлялись от инфекции».
Экспериментальная вакцина была произведена путем упаковки сегмента шипового белка SARS-CoV-2 (вируса, вызывающего COVID-19) в качестве антигена с солями алюминия, являющимися обычным ингредиентом вакцины, и ингибитором фермента. Результаты показывают, что этот доступный по цене дизайн может быть особенно полезен в развивающихся странах, где холодное хранение, необходимое для существующих вакцин, является проблемой, сказал Бояка, также исследователь и директор программы Института инфекционных заболеваний штата Огайо.
Исследование было опубликовано 5 августа в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .
Есть ирония в использовании солей алюминия (также известных как квасцы) примерно в 70% вакцин в мире: хотя присутствие квасцов на самом деле усиливает иммунный ответ, они также привлекают лейкоциты, которые секретируют фермент, называемый эластазой.
Квасцы недороги в получении или производстве, их можно хранить при комнатной температуре, и они эффективны в стимулировании развития ответа антител на вакцинацию, основанного на кровотоке. Но это мало что дает для клеточно-опосредованного иммунитета, который улучшает защиту от вирусов и бактерий, которые используют клетки для размножения, и не может генерировать полезное количество антител в порталах проникновения в организм большинства патогенов: носа, рта и других патогенов. мочеполовые пути.
Исследователи обнаружили, что подавление эластазы в вакцине, содержащей квасцы, имело двойное преимущество: расширение и ускорение реакции антител в кровотоке и запуск определенных типов антител, необходимых для иммунной защиты слизистых оболочек.
«Мы нашли способ заставить клетки прийти и помочь развиться иммунному ответу, а фермент расщепить патоген, но мы не хотим, чтобы этот ответ был настолько сильным, что он вышел бы из-под контроля. Так что мы просто это замедлит активность этих ферментов », - сказал Бояка. «И мы обнаружили, что если вы примените эту стратегию, вы можете вызвать реакцию в дыхательных путях, даже если вакцина не вводится через дыхательные пути».
Экспериментальная вакцина увеличила количество мышиных антител, которые реагировали на тот же участок спайкового белка в вакцине, к которому прикрепляются антитела в плазме от пациентов с COVID-19, а также вырабатывали антитела в областях слизистой оболочки. Иммунизированные мыши, лишенные гена этого фермента, также выработали высокоаффинные антитела .
Чтобы дополнительно проверить эту концепцию, исследователи обнаружили, что соединение, подавляющее ферменты, используемое в исследовании, запускало производство специализированных регулирующих воспаление клеток в культурах иммунных клеток человека и клеток селезенки свиньи, показывая, что эта стратегия может улучшить иммунные ответы вакцины у других видов - включая людей.
Команда Бояки предполагает, что будущая инъекционная вакцина, содержащая ингибитор эластазы, может расширить доступность вакцинации против SARS-CoV-2 во всем мире и даже использоваться для усиления существующих вакцин.
«COVID останется с нами еще какое-то время, к сожалению, с новыми вариантами», - сказал он. «Что нам нужно сделать, так это иметь портфель вариантов, которые мы могли бы использовать в зависимости от состояния здоровья.
«Перепрограммирование иммунного ответа, вызванного введенной вакциной, содержащей квасцы, - это способ сделать вакцину более эффективной для того, что нам нужно. Это может быть дешевый и простой подход, который может принести пользу людям в развивающихся странах».
