Экспериментальная терапия может привести к созданию универсального противовирусного препарата, который будет управлять всеми вирусами.
Для нескольких десятков человек в мире жизнь с редким иммунным заболеванием оборачивается удивительной суперспособностью — способностью бороться со всеми вирусами.
Иммунолог из Колумбийского университета Душан Богунович обнаружил противовирусные способности этих людей около 15 лет назад, вскоре после того, как он идентифицировал генетическую мутацию, вызывающую это заболевание.
Поначалу казалось, что это состояние лишь повышает уязвимость к некоторым бактериальным инфекциям. Но по мере выявления новых пациентов стали очевидны неожиданные противовирусные свойства этого заболевания. Богунович, профессор детской иммунологии в Колледже врачей и хирургов имени Вагелоса при Колумбийском университете, вскоре узнал, что у всех носителей этой мутации, вызывающей дефицит иммунорегулятора ISG15, наблюдается лёгкое, но стойкое системное воспаление.
«У них было противовирусное воспаление, и вот тогда меня осенило, что эти люди могут что-то скрывать», — вспоминает Богунович. Когда он и его коллеги исследовали иммунные клетки пациентов, они обнаружили в них контакт со всеми видами вирусов — гриппа, кори, паротита, ветряной оспы. Но пациенты никогда не сообщали о каких-либо явных признаках инфекции или болезни.
«В глубине души я продолжал думать, что если бы мы могли вызвать подобную легкую активацию иммунитета у других людей, мы могли бы защитить их практически от любого вируса», — говорит Богунович.
Сегодня Богунович приближается к разработке терапевтической стратегии, которая могла бы обеспечить широкий спектр защиты от вирусов и стать важным оружием во время следующей пандемии.
В своем последнем исследовании, опубликованном 13 августа в журнале Science Translational Medicine , Богунович и его команда сообщают, что разработанная ими экспериментальная терапия временно наделяет реципиентов (пока что хомяков и мышей) такой же противовирусной силой, как и людей с дефицитом ISG15. При профилактическом введении препарата в легкие животных через носовую капельницу препарат предотвращал репликацию вирусов гриппа и SARS-CoV-2 и снижал тяжесть заболевания.
«В культуре клеток нам еще предстоит найти вирус, способный преодолеть защиту терапии», — говорит Богунович.
Имитация иммунных суперспособностей редкого заболевания
Терапия Богуновича разработана таким образом, чтобы имитировать то, что происходит у людей с дефицитом ISG15, но только в течение короткого времени.
Вместо того чтобы напрямую отключать ISG15, что приводит к выработке более 60 белков, терапевтический препарат Богуновича включает выработку 10 белков, которые в первую очередь отвечают за широкую противовирусную защиту.
Текущая конструкция напоминает мРНК-вакцины против COVID, но с одной особенностью: десять мРНК, кодирующих 10 белков, упакованы в липидную наночастицу. После того, как наночастицы поглощаются клетками реципиента, последние синтезируют десять белков хозяина для обеспечения противовирусной защиты.
«Мы генерируем лишь небольшое количество этих десяти белков в течение очень короткого времени, и это приводит к гораздо меньшему воспалению, чем то, что мы наблюдаем у людей с дефицитом ISG15», — говорит Богунович. «Но этого воспаления достаточно, чтобы предотвратить развитие противовирусных заболеваний».
Основа будущей терапии
Команда Богуновича рассматривает свою технологию как оружие для следующей пандемии, обеспечивающее защиту спасателей, людей в домах престарелых и членов семей инфицированных лиц — независимо от того, какой вирус стал причиной вспышки.
«Мы считаем, что технология будет работать, даже если мы не знаем идентификационный код вируса», — говорит Богунович. Важно отметить, что противовирусная защита, обеспечиваемая этой технологией, не помешает людям выработать собственную иммунологическую память о вирусе для более долгосрочной защиты.
Однако характеристики доставки и абсорбции лекарств в рамках этой технологии всё ещё нуждаются в оптимизации. При доставке животным с помощью наночастиц 10 белков вырабатывались в лёгких, «но, вероятно, недостаточно высоко, чтобы мы могли сразу же начать вводить их людям», — говорит Богунович.
«Как только терапия достигает наших клеток, она работает, но доставка любой нуклеиновой кислоты, ДНК или РНК, в ту часть тела, которую вы хотите защитить, в настоящее время является самой большой проблемой в этой области».
Исследователям также необходимо определить, как долго будет сохраняться противовирусная защита терапии, которая в настоящее время оценивается в три-четыре дня.
«Наши результаты подтверждают силу исследований, движимых любопытством без предвзятых мнений», — говорит Богунович. «Мы не искали противовирусный препарат, когда начинали изучать наших редких пациентов, но эти исследования вдохновили нас на потенциальную разработку универсального противовирусного препарата для всех».