Вакцина общего действия

Мы знаем, что вакцина защищает от какого-то одного патогена – от вируса гриппа, от вируса ковида, от какой-нибудь бактерии, и т. д. Вакцина показывает иммунитету, как выглядит патоген – выглядит в молекулярном смысле. Иммунные клетки запоминают особенности его молекул, и когда уже настоящий патоген появляется в организме, иммунитет показывает, какие антитела и какие рецепторы для его распознавания нужно синтезировать. Вакцина предназначена для системы адаптивного, или приобретённого, иммунитета, который способен целенаправленно бороться именно с конкретным патогеном. Есть комбинированные вакцины сразу против нескольких заболеваний, вроде вакцины MMR против кори, эпидемического паротита и краснухи, но их комбинированность означает, что в них объединены признаки разных инфекционных возбудителей. То есть это не одна вакцина, а несколько вакцин в одной.

В то же время есть данные, что некоторые вакцины усиливают сопротивление не только против «своего» возбудителя, но и против других, порой сильно отличающихся от собственно вакцинного патогена. Например, вакцина БЦЖ, которая тренирует иммунитет распознавать туберкулёзную бактерию, повышает устойчивость к вирусным инфекциям – к гриппу, ковиду, жёлтой лихорадке. Несколько лет назад удалось выяснить, что вакцина против гриппа и антитуберкулёзная БЦЖ действуют не только на адаптивный отдел иммунитета, но и на врождённый. Врождённый иммунитет реагирует быстрее приобретённого, отзываясь на общие признаки группы патогенов, свойственные, например, определённым вирусам, определённым бактериям и пр. Он может успеть избавиться от инфекции, но если патоген оказался особенно хитёр и успешен, приходится ждать реакции от адаптивного иммунитета. Врождённый и адаптивный иммунитет активно общаются друг с другом, но обычно под их общением имеют в виду, что врождённый иммунитет сообщает адаптивному о появившихся проблемах. Однако и адаптивный иммунитет имеет что сообщить врождённому. Например, группа Т-клеток умеет стимулировать антивирусную бдительность клеток иммунитета врождённого. Эти Т-клетки, как оказалось, отзываются на вакцины, и таким образом вакцина против конкретного возбудителя может повысить сопротивляемость сразу к нескольким патогенам.

Опираясь на эти и другие исследования, сотрудники Стэнфордского университета вместе с коллегами из других научных центров разработали вакцину общего действия, которую они описывают в недавней статье в Science. Вакцина замечательна тем, что в ней нет никаких молекулярных признаков вирусов или бактерий. Её основные ингредиенты – два адъюванта и овальбумин, яичный белок. Адъювант – вещество или смесь веществ, работающая как усилитель иммунного ответа. В данном случае адъюванты предназначались для молекул на клетках врождённого иммунитета, с помощью которых они распознают те самые общие признаки, свойственные группам патогенов. Овальбумин же играл роль стимулятора Т-лимфоцитов – тех, которые усиливают бдительность клеток врождённого иммунитета.

Эту вакцину в виде спрея вводили в нос мышам, после чего мыши получали порцию ковидного коронавируса SARS-CoV-2. Параллельно ту же порцию вируса вводили не вакцинированным мышам, которые сразу заболевали; одним из главных признаков того, что они болеют, было уменьшение массы тела – на 10% за три дня. Вакцинированные же мыши вообще не худели. Кроме того, воспаление у них было слабее, а в ткани лёгких было меньше повреждений. То же самое происходило с другими видами коронавирусов и с двумя видами бактерий, включая золотистый стафилококк, причину разных инфекционных заболеваний, включая пневмонию – и вирусные, и бактериальные инфекции мыши с вакциной общего действия переносили намного легче.

Если у мышей отключали группу Т-клеток, ответственных за стимуляцию врождённого иммунитета, то такие мыши, даже получив вакцину, болели наравне с теми, которые вакцину не получали. Если из вакцины убирали овальбумин, вакцина быстро переставала действовать. Оба результата указывают на важность Т-клеток, которые обеспечивают более энергичную реакцию врождённого иммунитета и в то же время помогают сформировать специфический ответ на патоген уже со стороны адаптивного иммунитета: у мышей появлялись антитела и Т-клетки, нацеленные на конкретный вирус или бактерию. Со стороны врождённого иммунитета главными действующими лицами были макрофаги лёгких. Они в буквальном смысле поедают различные патогены и заражённые клетки, не обращая внимания на их разновидности, но также макрофаги демонстрируют клеткам адаптивного иммунитета специфические молекулярные фрагменты патогенов, по которым их можно узнать и запомнить.

Подобные вакцины пытались делать и раньше, но предыдущие варианты работали только месяц, после чего защитный эффект угасал. Нынешняя вакцина работает как минимум три месяца. Возможно, вакциной называть этот препарат не совсем верно, всё-таки в ней нет никаких признаков ни коронавируса, ни стафилококка, ни каких-либо других патогенов. В ней есть лишь вещества, которые помогают иммунитету эффективнее отреагировать, когда патоген всё-таки появится. Но, как бы то ни было, свою эффективность эта смесь веществ продемонстрировала, правда, пока только на мышах. Сработает ли подобный подход у людей, станет понятно в будущем. Кроме того, было бы интересно проверить, можно ли таким способом защититься от инфекций, не связанных с дыхательной системой.

О вакцинах, которые защищают сразу против нескольких болезней, мы уже как-то писали. Но в тех работах исследователи обсуждали другие молекулярно-клеточные механизмы: так, вакцина от кори помогает иммунной системе сохранить память о других инфекционных болезнях, а вакцина от туберкулёза повышает уровень клеток нейтрофилов, которые эффективно истребляют всех бактерий, которые им попадаются.