Модифицированные мезенхимальные стволовые клетки пуповины, экспрессирующие белки коронавируса, могут быть использованы в качестве новой и эффективной платформы для производства вакцины.
Во всем мире ученые беспрецендентными темпами работают над созданием вакцины против атипичной пневмонии, вызываемой вирусом SARS-CoV-2 — возбудителем пандемии COVID-19. С начала 2020г. в нескольких лабораториях провели детальное молекулярно-генетическое изучение структуры коронавируса. Было установлено, что один из его компонентов, а именно структурный нуклеокапсидный белок (N-белок) вызывает развитие устойчивого защитного иммунного ответа.
Задачу доставки этого белка решили с помощью мезенхимальных стволовых клеток пупочного канатика (МСК). Плазмиды*, экспрессирующие N-белок коронавируса, «впрыскивали» в МСК, после чего вводили мышкам. Иными словами, чужеродный генетический материал внесли в стволовую клетку. Это действие называется молекулярным клонированием.
Способ введения животным был двояким: либо внутривенно, либо подкожно. Через 20 дней после вакцинации у животных брали кровь на иммуноферментный анализ. Установлено, что у всех иммунизированных мышей в сыворотке крови присутствуют антитела, причем в значительном количестве. Реакция не зависела от способа введения: их эффективность была сходной. Кроме того, животные, которым была сделана инъекция пустой плазмидой, не показали продуцирование антител против N-белка, и результат анализа был сопоставим с мышами, которым ничего не вводили. Авторы исследования также утверждают, что МСК были утилизированы иммунной системой через 20 дней после инъекции, что нивелирует риски неконтролируемой пролиферации (размножения) остаточных стволовых клеток, присутствующих в организме.
Данная новаторская работа опубликована в журнале bioRxiv (doi: https://doi.org/10.1101/2020.06.20.163030). Описанный подход очень эффективен. Он может позволить осуществить экспрессию на поверхности МСК не одного, а нескольких белков коронавируса в качестве мишеней иммунной системы. Белки также можно модифицировать (через ацетилирование или гликозилирование) для увеличения количества производимых антител.
«Мы считаем, что такие (модифицированные) мезенхимальные стволовые клетки, или клеточные вакцины, станут перспективной стратегией борьбы с COVID-19 и другими коронавирусами с неизвестным потенциальным риском», — заключают авторы исследования.
Иными словами, к любому вирусу, который будет угрожать человечеству, на основе данной платформы производства антител можно будет создавать надежную защитную реакцию иммунитета.
*Плазмида — внехромосомный самовоспроизводящийся генетический элемент бактерий и нек-рых др. организмов. Представляет собой кольцевую двухцепочечную молекулу ДНК, закрученную в суперспираль (Химическая Энциклопедия).