Американские ученые доказали, что структура вакцин важна для их эффективности так же сильно, как и их состав. Это было показано на примере вакцин от рака на основе сферических молекул нуклеиновых кислот. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
Многие современные вакцины состоят из антигена (вещества, против которого иммунная система вырабатывает антитела) и адъюванта (добавки, повышающей эффективность антигена). Однако обычно эти вещества просто смешивают, не контролируя общую структуру и ее влияние на действие вакцины. Ученые считают, что при введении вакцины одной иммунной клетке может достаться 50 антигенов и 1 адъювант, а второй — 1 антиген и 50 адъювантов. Из-за этого клетки будут по-разному «вооружены».
Американские ученые считают, что к разработке структуры вакцины нужно подходить рационально. В качестве структурной основы для вакцин они предложили использовать сферические нуклеиновые кислоты, на которые можно размещать антигены и адъюванты в нужном количестве, располагая их определенным образом. Используя такой подход, ученые разработали вакцину от рака, которая смогла повысить число антиген-специфичных Т-клеток в два раза и активировала их на треть больше.
Для начала ученые попытались понять, как расположение двух антигенов влияет на их распознавание иммунной системой, и помещали антигены в ядро или по периметру. Также исследователи оценивали, как расположение антигенов влияет на их иммунную память. Оказалось, что для вакцины от рака оптимальнее помещать два антигена на одну и ту же сферическую нуклеиновую кислоту, а не на две разных. Ученые также экспериментально доказали, что их вакцины смогли замедлить рост опухолей в животных моделях. Таким образом исследователи разработали вакцины против семи типов рака, среди которых трижды негативный рак молочной железы, рак матки, вызванный ВПЧ, меланома, рак толстой кишки и рак простаты.
Многие вакцины от рака, которые сейчас разрабатываются, нацелены на то, чтобы преимущественно активировать только один тип цитотоксических Т-клеток. Но опухоли достаточно легко мутируют, поэтому могут скрываться от иммунитета. Это снижает эффективность вакцин. Поэтому и нужно использовать сразу несколько антигенов, чтобы в организме появлялись активированные Т-клетки нескольких типов.
Особенностью разработанных учеными вакцин является модульность. Это означает, что в них можно легко заменить антиген — например, с характерного для рака на характерный для коронавирусной инфекции. В прошлом исследователи уже демонстрировали важность структуры вакцины от COVID-19.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
