Введення всього однієї мутації мишам і хом’якам захистило їх від грипу та ковіду, посиливши імунну відповідь на хворобу. Ця ж мутація зустрічається у деяких людей, роблячи їх стійкими до ряду вірусів, зокрема збудників грипу, кору та вітряної віспи. Науковці пропонують використати цю мутацію для розробки вакцин, які захищатимуть людей під час епідемій і пандемій вірусних хвороб, проти яких немає специфічних вакцин. Дослідження опублікували в журналі Science Translational Medicine.
Як виявили мутацію стійкості до вірусних інфекцій?
В імунній відповіді організму на віруси беруть участь білки інтерферони першого типу. У здорових людей імунну відповідь за участі цих білків пригнічують різні гени, зокрема ISG15. Деякі люди від народження мають мутацію, через яку цей ген відсутній або неактивний. Такі люди мають постійне невелике запалення та стійкість до поширених вірусів, зокрема збудників грипу, кору, свинки та вітряної віспи.
Хоча постійне запалення в організмі може бути небезпечним, дослідження показали, що люди з такою мутацією без негативних ефектів доживають до дорослого віку. Це свідчить про безпечність цієї мутації для людського організму та можливість її використання для того, щоб підсилити імунну відповідь на віруси. Щоб перевірити можливість застосування мутації гена ISG15 в медицині, американські науковці на чолі з фахівцями Колумбійського університету відтворили ефект цієї мутації на гризунах.
Як мутація підсилила імунітет гризунів у боротьбі з вірусами?
Щоб відтворити ефект мутації ISG15 спершу в культурі клітин, науковці досліджували активність інших генів, задіяних у противірусному імунітеті. Так їм вдалося виявити 10 інших генів з родини ISG, які активували імунну відповідь на віруси. Їх ввели в клітини за допомогою ліпідних наночастинок із мРНК, на основі яких всередині клітин одразу вироблялися необхідні для стійкості до вірусів білки. Завдяки цьому науковцям вдалося створити клітини, стійкі до вірусів грипу А, Зіка, гарячки Західного Нілу, везикулярного стоматиту, який у людей спричиняє подібні на грип симптоми, і коронавірусу.
Пізніше ліпідні наночастинки з мРНК випробували на мишах і сирійських хом’яках. Їх введення захистило мишей від вірусу грипу А, а хом’яків — від коронавірусу. У мишей вироблялася достатня кількість інтерферону в легенях для боротьби з вірусом грипу, однак лікування не захистило їх від летальних наслідків грипу та втрати ваги через хворобу. У хом’яків введення мРНК сприяло імунній відповіді на коронавірус в дихальних шляхах, зменшуючи запалення в легенях і пошкодження їх тканин, які є причиною тривалих наслідків ковіду.
Як мутацію використають для лікування людей?
Мутація ISG15 може допомогти людям швидко набути імунітету до різних вірусів, що особливо важливо тому, що жоден із противірусних препаратів не захищає від широкого спектра збудників. Однак недоліком підходу науковців, коли вони імітували цю мутацію у тварин, є недостатня тривалість імунітету — всього декілька днів. Цього недостатньо для того, щоб створити рутинну вакцину, яка захищатиме від поширених зараз вірусів. Утім науковці вбачають у такому підході спосіб захистити медичних працівників, які під час епідемій і пандемій стикаються з новими вірусами першими. Також вони планують вдосконалити цей метод, збільшивши тривалість противірусного захисту.
До чого ще може бути стійким організм тварин
🧬 Раніше науковці виявили у людей ген, відповідальний за стійкість до коронавірусу: його носії змогли подолати вірус ще до того, як він спричинив симптоми хвороби.
🕷 Зробити людей стійкими до укусів кліщів і хвороб, які вони переносять, допоможуть антитіла, які змушують кліщів передчасно відділятися від тіла.
🐊 Щоб зробити сомів стійкими до бактерій, які є шкідниками для рибного господарства, науковці ввели їм ген від алігаторів, який кодує пептид з антимікробними властивостями.