Ученые модифицировали структуру белка CspZ (белка бактерии-возбудителя болезни Лайма) так, чтобы он стал видимым для иммунной системы и вызывал сильный иммунный ответ. Затем исследователи добавили его в вакцину против болезни Лайма. Оказалось, что новая версия белка CspZ стимулирует выработку антител, которые эффективно уничтожают бактерии, вызывающие болезнь Лайма. Исследователи также показали, что модифицированный белок активирует иммунную систему, помогая ей распознавать и атаковать слабое место CspZ — ранее скрытые области белка. Благодаря модификации структура белка стала доступной для лейкоцитов, что облегчает уничтожение бактерий. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Болезнь Лайма — это инфекционное заболевание, которое передается людям через укусы зараженных клещей. В прошлом году в России более 319 тысяч человек обратились за медицинской помощью из-за укусов клещей. Возбудителями болезни Лайма являются бактерии рода Borrelia. Симптомы могут включать сильную усталость, боли в суставах и другие осложнения. На ранних стадиях болезнь проявляется как кожная сыпь и общая слабость, но может развиваться и поражать суставы, сердце и нервную систему. В настоящее время нет общедоступной вакцины против болезни Лайма. Лечение обычно включает антибиотики, которые необходимо начинать как можно раньше, чтобы избежать серьезных осложнений.
Международная команда ученых разработала новый подход к созданию вакцины против болезни Лайма, основанный на изменении белка CspZ. Этот белок помогает бактериям Borrelia burgdorferi избегать обнаружения иммунной системой человека.
«Мы годами знали, что CspZ был бы идеальной мишенью для вакцинации, потому что он в изобилии вырабатывается во время инфекции. Проблема в том, что в своей естественной форме белок не вызывает сильного иммунного ответа. Чтобы обойти это, нам нужно было изменить структуру белка, чтобы выявить скрытые области, которые иммунная система могла бы распознавать и эффективно на них реагировать», — рассказал И-Пинь Линь из Университета Тафтса.
Ученые модифицировали CspZ, используя методы инженерии белков. После нескольких попыток они смогли создать вариант белка, который вызывал мощный иммунный ответ в доклинических исследованиях на мышах. Также группа обнаружила, что модифицированный белок вызывает схожую реакцию у человеческих иммунных клеток.
Команда использовала трехмерную визуализацию структуры измененного CspZ, чтобы понять механизм его действия. Оказалось, что модифицированный белок активирует иммунную систему, заставляя ее вырабатывать антитела, которые распознают и атакуют слабое место CspZ — ранее скрытые области белка. Это облегчает обнаружение и уничтожение бактерий иммунными клетками.
Кроме того, ученые увеличили стабильность измененного белка при температуре тела человека. Это позволяет белку CspZ дольше оставаться активным в организме и запускать длительную выработку защитных антител. Такая устойчивость снижает необходимость в дополнительных дозах вакцины.
В дальнейшем команда планирует сотрудничать с коммерческими партнерами для проведения клинических испытаний на людях или вакцинирования диких грызунов — основных переносчиков бактерий в природе.
Автор: Оксана Гриценко.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
