Новая вакцина для защиты от смертельной холеры была создана путем измельчения генетически модифицированных зерен риса. Первое испытание на людях не показало очевидных побочных эффектов и хорошего иммунного ответа. Исследователи из Токийского университета и Университета Чиба опубликовали рецензированные результаты клинических испытаний фазы 1 вакцины под названием MucoRice-CTB в журнале The Lancet Microbe .
В 2020 году производство вакцин достигло огромных успехов, чему способствовала COVID-19. Однако сложность вакцин против SARS-CoV-2 на основе мРНК подчеркнула ценность прививок, которые можно делать, транспортировать и хранить дешево и без охлаждения, сообщает medicalxpress.com.
MucoRice-CTB вакцина стабильна при комнатной температуре от начала до конца.
«Я очень оптимистичен в отношении будущего нашей вакцины MucoRice-CTB, особенно из-за результатов увеличения дозы. Участники ответили на вакцину при низких, средних и высоких дозах, с наибольшим иммунным ответом при максимальной дозе», - сказал он. Профессор Хироши Киёно, доктор медицинских наук, доктор философии, из Института медицинских наук Токийского университета, возглавляющий проект MucoRice. Доктор Киёно также является преподавателем Университета Чиба в Японии и Калифорнийского университета в Сан-Диего в США.
Тридцать добровольцев получали плацебо, а группы из 10 добровольцев получали в общей сложности четыре дозы с интервалом в две недели по 3 миллиграмма (мг), 6 мг или 18 мг каждой вакцины. Тесты через два и четыре месяца после получения последней дозы показали, что добровольцы, ответившие на вакцину, имели антитела IgA и IgG - два типа белков, которые иммунная система вырабатывает для борьбы с инфекциями, - специфичных для холерного токсина B (CTB). Участники, получившие более высокую дозу вакцины, с большей вероятностью имели антитела, специфичные для CTB.
Независимый обзорный совет не обнаружил никаких доказательств значительных побочных эффектов.
Выращивание нового типа вакцины Бактерии холерного вибриона распространяются чаще всего через питьевую воду, загрязненную сточными водами. Без медицинской помощи холера может убить за считанные часы из-за диареи с сильным обезвоживанием. По данным Всемирной организации здравоохранения, холера поражает от 1,3 до 4 миллионов человек и вызывает от 21000 до 143000 смертей ежегодно.
Существует четыре современных безыгольных вакцины против холеры, каждая из которых вводится в виде капель на язык, но требует хранения в холодильнике и изготавливается из целых убитых или живых аттенуированных (ослабленных) холерных клеток; https://www.fda.gov/media/98688/download ).
Новая вакцина против холеры растет на генетически модифицированных японских растениях короткозернистого риса, которые продуцируют нетоксичную часть СТВ, которая может распознаваться иммунной системой. CTB похож по структуре на токсин, вырабатываемый некоторыми типами болезнетворных бактерий E. coli, поэтому вакцины против холеры часто обеспечивают перекрестную защиту от диареи путешественников.
Исследователи выращивают рисовые растения на специально построенной закрытой гидропонной ферме, которая соответствует стандартам надлежащей производственной практики ВОЗ для лекарств, что гарантирует, что вакцина останется незагрязненной и что растения изолированы от окружающей среды.
Растения производят субъединицу CTB в своих семенах, съедобных зернах риса, и хранят антигены в каплях, называемых белковыми телами, с мембранами из жира.
«Тельца из рисового белка ведут себя как естественные капсулы, доставляя антиген в иммунную систему кишечника», - сказал доктор Кийоно.
Другие лекарства выращивают на растениях, чаще всего на листьях, в том числе для лечения лихорадки Эбола, лимфомы и гриппа, но перед использованием лекарства необходимо извлечь и очистить. Зерновой аспект системы MucoRice позволяет избежать этих дополнительных шагов, необходимости хранить в холодильнике, и защищает антигены, когда они проходят через резкую кислоту желудка.
Когда растения созреют, рис собирают и измельчают в мелкий порошок, а затем запечатывают в алюминиевые пакеты для хранения. Когда люди готовы к вакцинации, порошок смешивают с примерно 90 миллилитрами (1/3 стакана США) жидкости и затем выпивают. Исследователи тестировали вакцину только с использованием физиологического раствора (солевого раствора, эквивалентного биологическим жидкостям), но они ожидают, что она будет одинаково хорошо работать и с простой водой.
Кишечный иммунитет сильный, но осложненный микробиомом.
«Прекрасная часть нашей вакцины заключается в том, что она разумно использует иммунную систему слизистых оболочек организма через кишечник для индукции антиген-специфических антител», - сказал доктор Кийоно.
MucoRice-CTB проникает в организм через слизистые оболочки кишечника, имитируя естественный способ встречи с микробами и реагирования на них. Стимуляция иммунной системы слизистой вырабатывает два класса антител, которые идентифицируют микробы и нацелены на их удаление: IgG и IgA. Вакцины, вводимые под кожу или в мышцу, обычно увеличивают только антитела IgG, а не IgA.
Добровольцы, ответившие на MucoRice-CTB, имели самые высокие уровни антиген-специфических IgG и IgA в крови через 8–16 недель.
Однако у 11 из 30 добровольцев, получивших вакцину, иммунный ответ был слабым или отсутствовал. Все добровольцы исследования сообщили, что никогда не выезжали за пределы Японии, поэтому маловероятно, что они ранее подвергались воздействию холерного вибриона или патогенной кишечной палочки или имели естественный иммунитет.
«Когда мы увидели эти данные об 11 пациентах с низким уровнем ответа и не отвечающих на лечение, мы подумали, что, возможно, микрофлора кишечника влияет на результат иммунного ответа», - вспоминает доктор Кийоно.
Микрофлора или микробиом - это сообщество микроорганизмов, которые живут в нашем организме и либо приносят нам пользу, либо безвредны. Общеизвестно, что микрофлора пищеварительной системы влияет на здоровье и иммунитет, но ученые только начинают понимать точные механизмы этой взаимосвязи.
Обширный генетический анализ образцов кала всех добровольцев выявил тысячи видов бактерий, обитающих в кишечнике добровольцев.
«Говоря упрощенно, у пациентов с высоким уровнем ответа была более разнообразная микрофлора, а в группе с низким уровнем ответа разнообразие было намного меньше», - сказал д-р Кийоно.
Исследователи предупредили, что небольшой размер исследования фазы 1, в котором вакцина вводится только 30 здоровым японским добровольцам-мужчинам, означает, что актуальность и распространенность неответчиков все еще неясны, а общая разница в разнообразии микрофлоры была незначительной. Однако результаты намекают на большую роль микрофлоры в эффективности вакцины.
«Сейчас это все предположения, но, возможно, более высокое разнообразие микрофлоры создает лучшую ситуацию для сильного иммунного ответа против пероральной вакцины», - сказал доктор Кийоно.
Связь между микробиомом кишечника и эффективностью вакцины ранее была выявлена тем прискорбным фактом, что большинство вакцин разрабатывается в промышленно развитых странах, а некоторые из них становятся менее эффективными при доставке в развивающиеся страны. Вакцины для слизистых оболочек, включая оральные вакцины против полиомиелита и холеры, по-видимому, особенно подвержены этому несоответствию. Большинство научных теорий, объясняющих это явление, сосредоточены на хроническом воспалении кишечника, связанном с плохими санитарными условиями. ( https://doi.org/10.1186/1741-7007-8-129 )
«Вероятно, при каждой вакцинации прямо сейчас, даже при введении вакцины, мы должны думать об иммунном статусе человека в зависимости от состояния его микрофлоры», - сказал доктор Кийоно.
Еще неизвестно, как разнообразие микрофлоры повлияет на глобальную эффективность новой системы съедобных вакцин MucoRice по сравнению с показателями других оральных вакцин.
На данный момент исследователи планируют работать с партнерами в фармацевтической промышленности, чтобы вывести MucoRice-CTB на следующий этап клинических испытаний в Японии и за рубежом.
...не показало хорошего иммунного ответа?!