Вакцина, впервые представленная в конце 1700-х годов, может помочь исследователям сегодня найти способ борьбы с коронавирусом. Доктор. Эми Макнил, ветеринарный патолог из Университета штата Колорадо, и ее команда используют вирус осповакцины, который используется в качестве самой первой вакцины против оспы, для создания вакцины, которая защитит от коронавируса.
Лаборатория МакНила работает над генетической модификацией крупных ДНК-вирусов, преимущественно поксвирусов, для создания методов лечения рака. Поксвирусы особенно поддаются модификации, потому что они требуют относительно небольшого количества манипуляций, чтобы обеспечить устойчивую экспрессию белка.
"Я долгое время создавал лекарства от рака из этих вирусов, поэтому казалось логичным шагом попытаться создать вакцину, которая защитит от коронавируса," Макнил сказал.
Белки важнее патогенов
Когда вирус проникает в организм человека, наша иммунная система обнаруживает белки захватчика и в ответ создает антитела для борьбы с ним. Хотя МакНил обычно использует поксвирусы для экспрессии или генерации белка, убивающего раковые клетки, вместо этого она модифицирует их, чтобы экспрессировать спайковый белок вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19.
Несмотря на то, что существуют десятки вирусов поксвируса, осповакцина легко ослабляется или ослабляется, что делает его безопасным для людей и идеальным для производства вакцин. Модифицируя свою ДНК, МакНил планирует превратить коровью коровью в средство, которое при введении переносит спайковый белок коронавируса в организм человека. Хотя спайковый белок сам по себе не вызывает инфекцию, иммунная система распознает белок как коронавирус и создает антитела для борьбы с ним, подготавливая организм к любым будущим столкновениям со всем вирусом.
Вместо того, чтобы создавать вакцину, содержащую весь патоген, MacNeill преследует цель "субъединичная вакцина," который использует только фрагмент вирусного белка для стимуляции иммунного ответа. Поксвирусы обладают уникальной способностью продуцировать большое количество белка, поэтому вызывают более сильный иммунный ответ.
"Это действительно возбуждает иммунную систему из-за того, что что-то не так, безопасно и с большей силой, чем некоторые другие типы вакцин," Макнил сказал.
Два поксвируса лучше, чем один
Помимо использования коровьей оспы в качестве основы для вакцины, МакНил также изучает возможность использования вируса миксомы, другого поксвируса, вызывающего инфекцию у кроликов, но не у людей. Как и осповакциния, миксома – это поксвирус, и с ней легко манипулировать, но сила иммунного ответа, которую она потенциально вызывает у людей, ниже. Для тех, кто ослаблен иммунитет и не может производить антитела, необходимые для ответа на полноценную вакцину, это многообещающая альтернатива. Макнил успешно использовал похожие поксвирусы для создания методов лечения больных раком с меньшим риском, и надеется сделать то же самое для групп населения, которые кажутся более уязвимыми к коронавирусу.
Начиная с миксомы, МакНил и ее научный сотрудник Лора Эштон работают над начальными стадиями производства рекомбинантного вируса, который является основой настоящей вакцины. Для исследователей этот процесс довольно прост – они уже делали это с разными вирусами раньше, – но им нужно учитывать вариации.
"Методология – копирование и вставка, но иногда белки клонируются неправильно," Эштон сказал. "Мы надеемся, что сможем легко их вставить, поэтому будем готовы к тестированию."
Если создание кандидата на миксому прошло успешно, они будут следовать тому же процессу для вакцины. Затем оба войдут в фазу тестирования, что стало возможным благодаря сотрудничеству с коллегами из CSU, у которых есть доступ к живому коронавирусу.
Сила в цифрах
В духе сотрудничества вакцину МакНила можно комбинировать с другой для усиления иммунного ответа. В то время как ее подход помещает спайк-белок коронавируса в вирус для доставки вакцины, д-р. Грегг Дин разрабатывает вакцину на основе бактерий. Некоторым вакцинам для полной эффективности требуется ревакцинация или более одной инъекции, и вместе эти два подхода могут вызвать более эффективный и целостный иммунный ответ.
"Мы можем вызвать сильный системный ответ от вирусной вакцины и дополнительную респираторную защиту от бактериальной вакцины," Макнил сказал. "Если мы сможем усилить иммунный ответ с помощью обоих этих подходов, мы надеемся, что они защитят людей еще больше."
Несмотря на то, что многие исследовательские группы одновременно работают над различными подходами к вакцине против коронавируса, Макнил придерживается точки зрения, что эти усилия вдохновляют на сотрудничество, а не на конкуренцию.
"Я думаю, что очень важно, чтобы мы пытались делать всевозможные вакцины в надежде, что кто-то заставит одну из них хорошо подействовать," Макнил сказал. "Я рад, что есть потенциал для сотрудничества. Если я могу чем-то помочь, я."