Генна терапія для захисту від грипу

Відео: Здоров`я. Грип наступає. Як захиститися? (16.10.2016)

Наукові співробітники Школи медицини Перельмана при Університеті Пенсільванії (США) розробили нову генну терапію, яка здатна захистити нас від можливих епідемій грипу.

Доктор Джеймс М. Вілсон і його колеги з відділення патології і лабораторії медицини продемонстрували, як одна доза аденоасоційованого вірусу (AAV) викликає продукцію антитіл, що нейтралізують збудник грипу в носових ходах у мишей і дають їм повний захист від зараження вірусами H5N1 і H1N1.

Ці штами були ізольовані зі зразків історичних пандемій грипу 1918 і 2009 років.

Доктор Вілсон, доктор Анна Третьякова і доктор Марія Лімберіс, які беруть участь у науковій програмі Penn Gene Therapy Program, опублікували результати дослідження в онлайн-виданні Science Translational Medicine.

Крім вчених з Університету Пенсільванії цим питанням займалися дослідницькі команди з Канади і США: Агентство громадського здоров`я Канади, Університет Манітоби і Університет Піттсбурга. Доктор Третьякова очолювала трансляційні дослідження, а доктор Лімберіс відповідала за випробування на тваринах.

Доктор Вілсон каже, що їх дослідження «створило технологічну платформу, за допомогою якої можна зупинити практично будь-яку епідемію або біологічну атаку, якщо в розпорядженні вчених вже є нейтралізуючі антитіла або їх легко отримати». Він каже, що подальше вивчення цього питання особливо важливо через повторюваних спалахів грипу в Східній Азії, таких як нинішній спалах H7N9 в Китаї.

Грип та його ускладнення - це сьома лідируюча причина смерті в Сполучених Штатах, а в усьому світі грип викликає 500 000 смертей щороку, якщо вірити ЦКЗ США. Загроза нової пандемії постійно висить над світом, вимагаючи колосальних економічних витрат.

У військових колах існує підвищений інтерес до розробки профілактичних вакцин для солдатів, які дозволили б захиститися від біологічної зброї.

Антитіла проти вірусу

Людські антитіла з широким спектром нейтралізуючого дії проти вірусів існують, але їх пряме використання для профілактики грипу дуже непрактично. Сьогодні застосовуються специфічні вакцини проти сезонних штамів, які отримують з курячих ембріонів. Такий підхід сильно залежить від правильного прогнозування епідемії того чи іншого вірусу на прийдешній сезон.

При цьому штами, які час від часу перекидаються з домашніх тварин на людину, не вкладаються в цю схему, і можуть призводити до несподіваних пандемій і людських жертв. Ці штами не вдається контролювати вакцинами, розробленими проти інших вірусів грипу, як це було в 2009 році. Більш того, термінова розробка вакцин проти таких раптових епідемій недоцільна.

Розуміючи це, вчені Університету Пенсільванії запропонували новий підхід, який не вимагає ініціювання імунної відповіді, вироблення антитіл, їх очищення і приготування вакцин. Разом з тим підхід ефективний відносно будь-якого штаму вірусу грипу.

Вчені за допомогою вірусу AAV вводять ген, що кодує антитіла проти багатьох штамів грипу. Генна інженерія дозволяє змінити клітини, які вистилають слизову оболонку носових ходів, і вони починають продукувати ці антитіла. Простіше кажучи, клітини слизової самі виділяють ліки проти грипу.

Найбільш придатними ділянками для створення модифікованих клітин є слизові оболонки носових ходів і порожнини рота. У нормі антитіла проти грипу роблять B-лімфоцити, тому одним з викликів для вчених була розробка вектора для доставки потрібного гена з лімфоцитів в зовсім інші, епітеліальні клітини дихальних шляхів. Але вчені змогли це зробити і домоглися продукції цілком нормальних захисних антитіл.

З цією метою використовувався аденоассоціірованних вірус приматів AAV9, який був відкритий в лабораторії доктора Уїлсона і попередньо вивчався доктором Лімберіс для лікування муковісцидозу. Віруси AAV відомі своєю здатністю переносити і вбудовувати свою ДНК в ДНК клітини-господаря. Вчені сконструювали генетичний «вантаж» для AAV9 і змусили його вбудувати цей ген в ДНК епітеліальних клітин.

Випробування на мишах

Ефективність генної терапії була перевірена на мишах, яких піддавали дії трьох летальних штамів вірусу грипу H5N1 і двох штамів H1N1, включаючи вірус знаменитої «іспанки».

У мишей, яких попередньо піддали генної терапії за допомогою вектора AAV9, вірус не міг розмножитися, і тварини не хворіли. У тварин з групи контролю вірус швидко розвинувся, викликавши типову картину хвороби. Ефективність генної терапії була підтверджена і на лабораторних фретку.

Доктор Лімберс сказала: «Новизна нашого підходу в тому, що ми використовуємо AAV для доставки гена, що кодує антитіла, прямо в клітини слизової оболонки. Це неінвазивний, безболісний метод в порівнянні з щепленням ».

Тепер вчені працюють з комерційними посередниками заради прискореної розробки нового продукту для профілактики пандемій. Також вчені сподіваються створити засоби для профілактики небезпечних інфекцій при біологічних атаках для військових і для цивільного населення.