Ученые Сеченовского Университета вместе с коллегами из Венского медицинского университета обнародовали технологию создания нового класса рекомбинантных вакцин, предназначенных для лечения аллергии на кошек. Два наиболее перспективных варианта конструкции вакцины сейчас находятся на стадии подготовки к клиническим испытаниям на людях.
«Разработка вакцины - это результат длительной и слаженной работы международной команды под руководством профессора, иностранного академика РАН Рудольфа Валенты и профессора, академика РАН Александра Викторовича Караулова, занявшей несколько лет. Мы прошли сложный путь от изучения самих аллергенов кошек и выявления наиболее клинически-значимых молекул для пациентов до поиска эпитопов и доклинической характеристики молекулярных вакцин», — рассказала порталу «Научная Россия» научный сотрудник лаборатории иммунопатологии Сеченовского Университета Дарья Романовна Трифонова.
Аллергия на кошек — одна из самых распространенных форм респираторной аллергии в мире. По разным оценкам контакты с кошачьими аллергенами могут вызвать ринит, астму, дерматит и конъюнктивит у порядка 25% людей. Ключевые аллергены — это белки Fel d1 , Fel d4, и Fel d7, которые выделяются слюнными и сальными железами кошки. Традиционно с аллергией борются с помощью аллерген-специфической иммунотерапии (АСИТ), когда введением аллергена хотят повысить устойчивость организма к его воздействию.
«Исторически вакцины для АСИТ создавались на основе экстрактов аллергенов, полученных из натуральных источников, например, шерсти, слюны или перхоти кошек. Такие экстракты представляют собой смесь множества белков, что затрудняет точное дозирование и может вызвать побочные аллергические реакции. Из-за вопросов безопасности курс АСИТ традиционными вакцинами на основе экстрактов является довольно сложным и длительным, зачастую требуя более 10 инъекций на старте лечения. Кроме того, в экстрактах не всегда представлены все важные аллергенные молекулы и они могут содержать примеси, что снижает их эффективность», — объяснила Д.Р. Трифонова.
Первая в мире молекулярная вакцина от аллергии на кошек лишена недостатков экстрактных вакцин. Своим созданием она обязана нескольким ключевым научным достижениям конца XX в.
«В 1980-х — 1990-х гг. активно развивалась идея использования белка-носителя для повышения иммуногенности пептидных эпитопов (пептидные эпитопы - это короткие фрагменты белка). Критически важным этапом стало развитие методов генной инженерии, в частности, клонирования и экспрессии генов аллергенов. В начале 1990-х гг. были впервые клонированы и охарактеризованы гены основных аллергенов, таких как Bet v 1 (аллерген берёзы), Der p 1 (аллерген пылевого клеща) и Phl p 1 (аллерген тимофеевки). Это дало возможность получать рекомбинантные формы аллергенов, что стало основой для дальнейшего и углубленного изучения аллергенных молекул. Позже научились выделять иммунодоминантные эпитопы (пептиды) из этих аллергенов, которые представляли собой короткие фрагмент молекулы, связывающие антитела. Технология пептид-носитель, то есть пептидные эпитопы конъюгированные с белком-носителем, легла в основу новых молекулярных аллерговакцин», — рассказал порталу «Научная Россия» профессор, заведующий лаборатории иммунопатологии Сеченовского Университета академик РАН Александр Викторович Караулов.
Таким образом, создание вакцины началось с изучения крови пациентов с подтвержденной аллергией на кошек. Ученые выяснили, что 98% пациентов чувствительны к основному кошачьему аллергену Fel d 1, а у 63-65% обнаружена реакция на дополнительные аллергены Fel d 4 и Fel d 7. В дальнейшем были определены наиболее значимые для развития аллергических симптомов пептиды этих аллергенов, которые затем соединили с белком-антигеном PreS вируса гепатита В. Всего ученые получили пять вариантов конструкции рекомбинантного белка, которые различались порядком расположения пептидов аллергенов. Доклиническое тестирование иммуногенности и эффективности проводилось на кроликах.
«То есть, в вакцине нет целого аллергена, поэтому такой состав не вызывает немедленных аллергических побочных реакций, вакцина является гипоаллергенной. В то же время, присутствие в составе вакцины эпитопов аллергенов вызывает стойкий направленный защитный иммунный ответ против всех важных аллергенов кошек. Такой подход обеспечивает безопасность терапии, хорошую переносимость, и эффективность, что в дополнении позволяет проводить более короткий и удобный курс лечения по сравнению с традиционными вакцинами на основе экстрактов. Стоит также упомянуть, что защитный иммунный ответ вызывается и на белок-носитель PreS, который используется в вакцине, что потенциально может быть полезно для профилактики гепатита», — пояснила Д.В. Трифонова.
В ходе эксперимента ученые вводили кроликам две инъекции новой вакцины с интервалом в один месяц, а контрольная группа получала существующие препараты АСИТ от аллергии на кошек. В итоге выяснилось, что две инъекции рекомбинантной вакцины вызывают выработку антител, блокирующих до 85% IgE-опосредованной аллергической реакции на кошачьи аллергены, при этом существующие препараты показали значительно более слабый эффект — для достижения аналогичного результата необходимо от 6 до 15 инъекций. Также оказалось, что антитела к новой вакцине частично подавляют реакцию на основной аллерген собак Can f1 и аллерген лошадей Equ c1. Это расширяет возможности применения вакцины. Результаты работы опубликованы в научном журнале Allergy.
«Сотрудничество Сеченовского и Венского Медицинских Университетов стало основой для создания уникальной зеркальной лаборатории, расположенной в Москве и Вене. Ученые команды трудились и продолжают активно работать в лаборатории как в Вене, так и в Москве, поэтому вклад всех участников проекта является равнозначным. В зеркальной лаборатории продолжается разработка новых молекулярных вакцин и методов современной диагностики аллергии, в том числе при поддержке гранта РНФ. Совсем скоро молодые ученые смогут представить результаты исследований на ключевом событии в мире иммунологии - международном конгрессе IUIS 2025, который в этом году пройдет в Вене», — отметил А.В. Караулов.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Источник фото: фотобанк Freepik
