В вакцине используются «биошарики» в качестве платформы для представления иммунной системе антигенов бактерии туберкулеза. Эти биогранулы представляют собой натуральные полиэфиры, которые некоторые нетуберкулезные бактерии собирают в крошечные сферы.
Исследователи сконструировали их так, чтобы отображать антигены бактерий туберкулеза, Mycobacterium tuberculosis или Mycobacterium bovis.В более ранних исследованиях эти исследователи обнаружили, что микобактериальные антигены, отображаемые на биогранулах, могут вызывать клеточно-опосредованные иммунные ответы у мышей. Эти биогранулы были собраны E. coli. «Во время этих экспериментов команда заметила, что наряду с антигенами туберкулеза, белки E. coli были прикреплены к поверхности сырых биогранул», — сказал главный исследователь Аксель Хейзер, доктор философии, старший научный сотрудник AgResearch Ltd., Палмерстон-Норт, Новая Зеландия.
«На основании этих наблюдений мы разработали гипотезу о том, что эти белки также могут действовать как антигены», — сказал Хайзер. «Если такие биогранулы производятся на микобактериях вместо E. coli, они должны нести на своей поверхности микобактериальные антигены, в том числе многие еще не обнаруженные антигены, которые потенциально могут вызывать защитный иммунитет». И это, по его словам, в дополнение к антигенам M. tuberculosis и M. bovis, которые они намеренно внедрили в биогранулы, повысит иммунный ответ на вакцину.Но, в отличие от E. coli, микобактерии не имеют ферментов, необходимых для сборки биогранул, сказал Хайзер.
Поэтому они разработали новые стратегии клонирования, которые позволили экспрессировать эти ферменты в M. smegmatis, микобактерии, не вызывающей туберкулез. Использование M. smegmatis вместо бактерий, вызывающих туберкулез, позволит избежать возможности того, что вакцина может вызвать инфекцию туберкулеза.После производства биогранул «мы уничтожили и разложили бактерии, а также очистили биошарики», — сказал Хайзер. «Они полностью натуральные, и было доказано, что они разлагаются микроорганизмами».
«Затем мы использовали эти микобактериальные биогранулы для вакцинации мышей и проверили у мышей иммунный ответ», — сказал Хайзер. «Мы увидели доказательства клеточного иммунитета с потенциалом защиты от туберкулеза. Будущие исследования будут включать вакцинацию с последующим заражением туберкулезом для демонстрации защиты, а также разработку более эффективных методов производства и очистки вакцины».Таким образом, сказал Хайзер, микобактериальные биогранулы предоставят новую платформу для объединения большого антигенного репертуара, сопоставимого с репертуаром живых вакцин, с высокой безопасностью за счет использования в вакцине неинфекционного материала, включая отсутствие какого-либо генетического материала.
Хайзер также сказал, что производство будет рентабельным.По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2015 году во всем мире туберкулезом заразились 10,4 миллиона человек и 1,8 миллиона умерли. Почти полмиллиона новых случаев заболевания были множественной лекарственной устойчивостью. 95 процентов смертей происходят в странах со средним и низким доходом.
ТБ — главная причина смерти людей с ВИЧ. Единственная существующая вакцина была впервые использована в 1921 году и имеет ряд недостатков, в том числе то, что она может вызывать заболевание у людей с ослабленным иммунитетом.