Ученые Университетской клиники Шарите (Charité — Universitätsmedizin), Германия, в ходе новой работы обратили внимание на ранее неизвестный биологический механизм, благодаря которому введение живых вакцин приводит к формированию специфического иммунитета. Они выявили, что молекулы, продуцируемые живыми микроорганизмами, распознаются отдельными рецепторами клеток иммунной системы, которые затем вызывают развитие иммунного ответа. Исследователи надеются, что их работа, результаты которой опубликованы в журнале «Nature Immunology», поможет специалистам повысить безопасность и эффективность живых вакцин.
Неизученные механизмы действия вакцин
Вакцинация основана на способности клеток иммунной системы «запоминать» встречи с ранее незнакомыми микроорганизмами. После введения в организм инфекционных агентов вместе с вакциной происходит «обучение» иммунной системы, и при последующем контакте с возбудителем иммунный ответ развивается намного быстрее и эффективнее, чем при первой встрече. Живые аттенуированные вакцины, содержащие ослабленные возбудители инфекционных патологий, успешно используют в медицине с 1798 г., но до сих пор вопрос о том, почему такие вакцины более эффективны, чем инактивированные варианты, в составе которых нет живых возбудителей, остается открытым. Поиск ответа на этот вопрос и стал целью нового исследования немецких ученых, работавших под руководством доктора Лейфа Эрика Сандера (Leif Erik Sander).
Механизм формирования иммунного ответа при вакцинации
Известно, что при выявлении иммунной системой инфекционные возбудители попадают внутрь специализированных клеток и разбиваются на части клеточными органеллами. В отличие от инактивированных вакцин, живые содержат метаболически активные микроорганизмы, которые продуцируют широкий спектр различных молекул, одной из которых является рибонуклеиновая кислота (РНК). В процессе формирования иммунного ответа РНК патогена или живой вакцины связывается со специфическими рецепторами клеток иммунной системы — толл-подобными рецепторами 8 (toll-like receptor — TLR 8). Процесс взаимодействия РНК и TLR 8 выступает как триггер цепи иммунологических реакций, конечным итогом которой является устойчивый ответ с помощью антител. Сигналы, индуцированные TLR 8, стимулируют активность специфического типа клеток иммунной системы, называемых фолликулярными T-хелперами, которые способствуют созреванию В-лимфоцитов в плазматические клетки, синтезирующие антитела.
В ходе данной работы ученые, используя культуру иммунных клеток человека, сравнивали иммунные ответы после введения живой и инактивированной вакцины. Оказалось, что живые бактерии вызывали изменения врожденных механизмов иммунного ответа. Изменения были небольшими, но они оказывали существенное влияние на формирование адаптивного (приобретенного) иммунитета, который ответственен за синтез антител и долгосрочную защиту от инфекционных заболеваний после проведения вакцинации. Кроме того, оказалось, что носительство варианта гена, который усиливает активность TLR 8, улучшало формирование иммунитета после введения живой вакцины. Это свидетельствует о том, что TLR 8 играет ключевую роль в формировании иммунного ответа.
Заключение
Доктор Л.Э. Сандер пояснил, что иммунная система по-разному реагирует на введение живых и инактивированных вакцин. Это связано с присутствием РНК внутри живых микроорганизмов. Он заметил, что резкое увеличение количества случаев развития устойчивых к антибиотикам форм микроорганизмов свидетельствует о необходимости создания новых вакцин против инфекционных заболеваний. Он надеется, что полученные результаты помогут при создании вакцин, которые будут сочетать безопасность современных инактивированных вакцин и высокую эффективность живых. Кроме того, он высказал предположение, что сделанные выводы станут основой разработки новых адъювантов, которые входят в состав вакцин и усиливают иммунный ответ. В настоящее время чаще всего используют неспецифические адъюванты, однако исследователи полагают, что более эффективными будут вакцины, которые, способствуя активации непосредственно фолликулярных Т-хелперов, будут стимулировать синтез антител.
- Charité — Universitätsmedizin Berlin (2018) How live vaccines enhance the body’s immune response: New findings point the way to more efficient vaccines. ScienceDaily. Retrieved, Apr. 04.
- Ugolini M., Gerhard J., Burkert S. et al. (2018) Recognition of microbial viability via TLR8 drives TFH cell differentiation and vaccine responses. Nature Immunology, Mar. 19 [Epub. ahead of print].
Юлия Котикович
