Вакцина на основе глюкановых частиц защищает мышей от стафилококка

В настоящее время эффективных вакцин против золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) не существует. Ученые из Медицинского центра Седарс-Синай, США, предположили, что стимуляция противогрибкового иммунитета может способствовать развитию иммунного ответа против S. aureus. Они разработали вакцину на основе β-глюкановых частиц, несущих антигены стафилококка, и рассказали о ней в PLoS Pathogens.

β-глюкан — это углеводный полимер, входящий в состав клеточной стенки грибков и распознающийся рецепторами врожденного иммунитета как патоген-ассоциированный молекулярный паттерн. В настоящее время β-глюкановые частицы (GP), полученные из Saccharomyces cerevisiae, рассматриваются в качестве потенциальной платформы для разработки вакцин. Эти частицы полые, поэтому их можно загрузить малыми молекулами (например, пептидными антигенами), кроме того, они индуцируют образование Th1 и Th17 подтипов CD4+ T-клеток, необходимых для успешного ответа на грибковую инфекцию. Эти подтипы T-клеток также участвуют в ответе на S. aureus, поэтому при разработке новой вакцины против стафилококковой инфекции в качестве носителей антигенов ученые использовали GP.

В качестве антигенов были выбраны четыре белка S. aureus: фактор слипания поверхностных белков ClfA, железорегулируемый поверхностный детерминантный белок IsdA, белок с серин-аспартатными повторами SdrE и транспортный белок MntC. Смесь из очищенных рекомбинантных антигенов заключалась в GP. Ученые назвали препарат 4X-SA-GP.

Защитные свойства вакцины проверили на мышиной модели инфекции S. aureus. Мышам вводили 4X-SA-GP, а через четыре недели заражали их стафилококком. Контрольные группы мышей вместо вакцины получали фосфатный буфер или пустые GP. Через 24 часа после заражения бактериальная нагрузка в селезенке и почках иммунизированных мышей была значительно ниже, чем у контрольных мышей, получивших фосфатный буфер. У мышей из группы пустых GP нагрузка S. aureus была незначительно снижена по сравнению с группой буфера, что, по словам автора, может объясняться адъювантным эффектом GP, вызывающих непродолжительный неспецифичный воспалительный ответ. В дальнейшей работе ученые использовали не однократную, а трехкратную вакцинацию, мышам вводили суспензию 4X-SA-GP раз в неделю в течение трех недель.

Чтобы выяснить, обеспечивает ли вакцина адаптивный иммунный ответ, ученые иммунизировали мышей, через пять дней после третьей дозы изолировали клетки селезенки и стимулировали их очищенными белками S. aureus или инактивированной бактерией. С помощью проточной цитометрии было показано значительное увеличение количества CD4+ T-клеток, продуцирующих IL-17 и IFNγ, что соответствует подтипам Th1 и Th17. Кроме того, ИФА сыворотки крови иммунизированных мышей выявил наличие антиген-специфичных IgG.

Ученые также проверили, обеспечивает ли 4X-SA-GP длительную защиту от стафилококковой инфекции. Мышей заражали S. aureus через восемь недель после третьей дозы вакцины, пустых GP или фосфатного буфера. Бактериальная нагрузка у мышей, получивших вакцину, была по-прежнему значительно ниже, чем в контрольных группах, при этом эффект от пустых GP через восемь недель не детектировался. Относительный уровень IgG к патогену сохранялся на достаточно высоком уровне.

Таким образом, в работе подтверждена перспективность GP в качестве платформы для разработки вакцины от S. aureus. Для оптимизации вакцины необходимы дальнейшие исследования.