А в чем тренд?
Ученые все больше используют в работе возможности биоинженерии. Они выращивают клетки и органы в лабораторных условиях, меняют структуру бактерий, микробов и вирусов. В 2024 году размер рынка биоинженерии оценивался в $320 млрд, а в 2025-м достигнет $362 млрд.
Биоинженеры из Стэнфордского университета создают жидкую вакцину из бактерии стафилококка. Ее можно будет использовать для лечения от столбняка и дифтерии.
Почему ученые использовали стафилококк
Поверхность кожи обладает физическим и химическим барьерами и отличается особой кислотной средой, которая защищает организм от инфекций и патогенов. Но некоторые микробы все-таки приспособились к жизни в таких условиях. К ним относится Staphylococcus epidermis. Хотя этот микроорганизм в определенных условиях может вызывать инфекцию у людей с ослабленным иммунитетом, он в целом считается безопасным.
Исследователи обнаружили, что здоровая иммунная система реагирует на S. epidermidis достаточно агрессивно. Организм начинает активно вырабатывать антитела, которые не позволяют проникнуть микробу внутрь здоровых клеток.
Ученые решили проверить, сможет ли иммунная система мыши, кожа которой обычно не населена S. epidermidis, выработать антитела к этому микроорганизму, если он там появится. В ходе первого эксперимента исследователи опустили ватный тампон в пробирку с бактерией. Потом провели им по телу мыши и посадили ее обратно в клетку. В течение шести недель у грызунов проверяли кровь. Уровень антител повышался с каждой пройденной неделей.
Как происходило создание жидкой вакцины
За иммунный ответ на бактерию S. epidermidis отвечает APP — мембранный белок, который присутствует в клеточных мембранах многих типов клеток. Он вызывает резкий рост не только антител, передающихся через кровь (IgG), но и антител на слизистой оболочке ноздрей и легких (IgA).
«Респираторные патогены, вызывающие простуду, грипп и COVID-19, чаще всего попадают в организм через ноздри. Обычные вакцины не могут этого предотвратить. Они начинают действовать только после того, как патоген попадает в кровь», — говорится в исследовании.
Ученые создали фрагмент столбнячного токсина в биореакторе, соединили его с белком APP и S. epidermidis. Потом они вновь повторили эксперимент с грызунами. Кожу одних мышей обработали неизмененным S. epidermidis, а других — модифицированным. Когда затем грызунам вводили смертельные дозы столбнячного токсина, мыши, которым дали натуральный S. epidermidis, умирали, а другие не испытывали никаких симптомов заболевания.
Похожий эксперимент, в котором исследователи использовали ген дифтерийного токсина вместо столбнячного, также вызвал активную выработку антител, нацеленных на защиту от патогена.
Какие перспективы у открытия
Ученые планируют провести подобные испытания на обезьянах. Если все пройдет успешно, то в течение двух-трех лет этот метод вакцинации будет проходить испытания на людях.
«Мы думаем, что такая вакцина будет работать против вирусов, бактерий, грибков и одноклеточных паразитов. Большинство вакцин содержат компоненты, которые стимулируют воспалительную реакцию и заставляют вас чувствовать себя немного больным. Наша вакцина этого не делает: вы вообще не почувствуете никакого воспаления», — сказал профессор Стэнфордского университета Майкл Фишбах.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.