Исследователи из американского Института имени Эллен Скриппс (Scripps Research) в Сан-Диего разработали инновационный подход к созданию вакцины против вируса гепатита C (HCV), используя технологию самоорганизующихся белковых наночастиц. Эта работа, опубликованная в журнале Nature Communications, стала важным шагом в направлении надежной профилактики инфекции, от которой по оценкам ВОЗ страдают около 50 миллионов людей по всему миру и которая остается основной причиной цирроза и рака печени.
Гепатит С называют «ласковым убийцей» — после умеренно острого начала болезни она переходит в хроническую форму и протекает бессимптомно в течение нескольких лет. Все это время вирус безжалостно разрушает клетки печени.
Новые возможности дизайна вакцин
Главная сложность в создании эффективной вакцины против HCV заключается в структуре вируса: его поверхность покрыта двумя связанными белками E1 и E2, которые во внешней среде очень нестабильны и плохо сохраняют «родную» форму, узнаваемую иммунной системой. Команда во главе с профессором Цзянем Чжу (Jiang Zhu) применила структурную инженерную стратегию, разработав стабилизированную «родоподобную» форму комплекса E1E2, которую можно производить в лаборатории с достаточным уровнем надежности и масштабирования.
Ученые усилили контактные точки между E1 и E2, убрали гибкие участки, препятствующие свертыванию белков, и добавили молекулярные крепления для фиксации структуры. С помощью электронно-микроскопических методов было подтверждено, что такой модифицированный комплекс сохраняет естественную трехмерную структуру, критичную для распознавания иммунной системой.
Наночастицы для усиления иммунного ответа
Стабилизированные белки были представлены на поверхности самоорганизующихся белковых наночастиц (SApNP) — структурах, которые имитируют вирус по форме и усиленно стимулируют иммунитет. На одну частицу приходилось около 60 копий комплекса E1E2, что заметно усиливало иммунный ответ в предварительных исследованиях на животных моделях.
Подобные наноплатформы уже изучались ранее для разработки вакцин против вирусов иммунодефицита человека (HIV), гриппа, Эболы и других тяжелых инфекций, что подчеркивает универсальность подхода.
Хотя современные антивирусные препараты способны излечивать большинство пациентов с хроническим гепатитом C, их доступ в бедных странах остается ограниченным. Излечение не предотвращает повторное заражение. Создание надежной вакцины против гепатита C— стратегическая задача мировой медицины.
Нанотехнологии активно применяются и в терапии других видов гепатита. Исследования демонстрируют способность наночастиц улучшать доставку лекарственных средств при гепатите B.
Решенная нами задача сохранения стабильной структуры белков E1–E2 открывает долгожданный путь к вакцинам, получение которых ранее считалось практически неосуществимым.
Недавно мы рассказали как энергетические напитки провоцируют гепатит.
