Университет Небраски разрабатывает универсальную вакцину против птичьего гриппа с длительной защитой от пандемических штаммов

Исследователи из Университета Небраски — Линкольн (University of Nebraska–Lincoln) работают над созданием универсальной вакцины против гриппа, которая может существенно повысить готовность системы здравоохранения к будущим пандемиям. Новый вакцинный подход нацелен на формирование мощного и длительного иммунного ответа против нескольких высокорисковых штаммов птичьего гриппа.

В основе разработки лежит стратегия одновременного воздействия как на изменчивые поверхностные белки вируса, так и на его более консервативные структурные элементы. Такой подход потенциально позволит создать универсальную вакцину, способную обеспечивать защиту от различных вариантов вирусов гриппа с пандемическим потенциалом.

Проект получил финансирование в размере 4 млн долларов США сроком на пять лет в рамках гранта Национальных институтов здравоохранения США (NIH). Руководитель исследования, вирусолог Эрик Уивер (Eric Weaver), планирует развить ранее полученные результаты по платформе Epigraph, которая продемонстрировала преимущества по сравнению с традиционными противогриппозными вакцинами в формировании широкого клеточного иммунитета и длительной, потенциально многолетней защиты.

Предыдущие исследования показали высокую эффективность платформы Epigraph в отношении вирусов свиного гриппа. На новом этапе команда сосредоточится на разработке универсальной вакцины против вирусов птичьего гриппа подтипов H2, H5, H7 и H9.

«Речь идёт о вирусах, которые либо уже вызывали пандемии среди людей, либо обладают высоким потенциалом к возникновению эпидемий и пандемий в будущем, — отметил Уивер, профессор биологических наук и директор Центра вирусологии штата Небраска. — Мы будем последовательно разрабатывать вакцины против каждого из этих подтипов, а затем объединим их, чтобы оценить возможность формирования защиты сразу от всех штаммов.

Наша главная задача — иметь готовые вакцинные решения на случай возникновения пандемии или появления её первых признаков».

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), наиболее вероятным источником следующей глобальной вспышки инфекционного заболевания может стать вирус гриппа А птичьего происхождения. Именно эти прогнозы и данные глобального эпидемиологического надзора легли в основу выбора вирусных штаммов для исследования.

По словам Уивера, особую обеспокоенность вызывает высокая потенциальная летальность таких вирусов. В случае эффективной передачи человеку уровень смертности может достигать 30–50%.

Разрабатываемая вакцина должна обеспечивать защиту по двум основным механизмам. Первый заключается в распознавании изменений внешней структуры вируса, второй — в нацеливании на более консервативные генетические элементы, сохраняющиеся у различных вариантов вируса.

Поверхность вируса гриппа покрыта двумя ключевыми белками — гемагглютинином (HA) и нейраминидазой (NA). Гемагглютинин способен постоянно изменяться, что затрудняет его распознавание иммунной системой. Однако платформа Epigraph позволяет учитывать подобную антигенную изменчивость и формировать широкий спектр защиты против циркулирующих штаммов.

Для создания вакцины исследователи провели вычислительный анализ генетических последовательностей более чем 6 тыс. штаммов вируса гриппа, циркулировавших в период с 1930 по 2021 год. На основе полученных данных были отобраны наиболее распространённые эпитопы гемагглютинина — участки белка, способные индуцировать выработку специфических антител. Такой подход повышает вероятность того, что вакцина будет содержать антигенные детерминанты, необходимые для формирования эффективного иммунного ответа.

Дополнительной мишенью являются консервативные участки стеблевого домена гемагглютинина, которые остаются относительно неизменными у различных вирусов гриппа.

«Данная стратегия сочетает мультивалентную широкозащитную конструкцию Epigraph с использованием консервативных стеблевых доменов гемагглютинина, общих для различных вирусов гриппа. Это позволяет сохранять широкий спектр защитного действия даже в условиях продолжающейся эволюции вируса», — пояснил Уивер.

Ранее в исследованиях на свиньях вакцина Epigraph продемонстрировала более высокую эффективность по сравнению как с коммерчески доступными ветеринарными вакцинами, так и с вакцинами, созданными на основе природных штаммов вируса. В шестимесячном эксперименте иммунная защита сохранялась на протяжении всего периода наблюдения.

Последующий биоинформатический анализ показал, что сформированный клеточный иммунитет против вирусов свиного гриппа может сохраняться более десяти лет.

Уивер рассчитывает получить сопоставимые результаты и при адаптации технологии для профилактики птичьего гриппа.

«Значительная часть нашей работы направлена на формирование Т-клеточного иммунного ответа, который составляет примерно половину всей иммунной защиты организма и относится к клеточному звену иммунитета, — отметил исследователь. — Большинство традиционных вакцин, включая вакцины против COVID-19 и сезонные противогриппозные препараты, в основном стимулируют выработку антител и значительно слабее воздействуют на Т-клеточный ответ. Наша технология обеспечивает формирование обоих механизмов защиты, и именно это, на мой взгляд, объясняет её долговременную эффективность и способность защищать от различных вариантов вируса».