Комариная мРНК-вакцина AgTRIO способствует иммунитету против малярии

npj Вакцины, том 8, Артикул: 88 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Малярия начинается, когда инфицированный комар впрыскивает слюну, содержащую спорозоиты Plasmodium, в кожу позвоночного хозяина. Для предотвращения малярии вакцинация является наиболее эффективной стратегией, и существует острая необходимость в новых стратегиях для улучшения существующих вакцин на основе патогенов. Активная или пассивная иммунизация против белка слюны комара, AgTRIO, способствует защите мышей от заражения плазмодиями. В этом исследовании мы создали мРНК-липидную наночастицу AgTRIO (LNP) и оценили ее потенциальную полезность в качестве вакцины против малярии. Иммунизация мышей мРНК-LNP AgTRIO вызвала устойчивый гуморальный ответ, включая антитела изотипа AgTRIO IgG2a, которые были связаны с защитой. Мыши, иммунизированные AgTRIO мРНК-LNP, подвергшиеся воздействию комаров, инфицированных Plasmodium berghei, заметно снизили начальные уровни печеночной инфекции Plasmodium и увеличили выживаемость по сравнению с контрольными мышами. Кроме того, поскольку гуморальный ответ на AgTRIO ослабевает в течение 6 месяцев, дополнительные укусы комаров повышают титры AgTRIO IgG, включая изотипы IgG1 и IgG2a, что дает уникальное преимущество по сравнению с вакцинами на основе патогенов. Эти данные помогут в создании будущих вакцин против малярии, которые могут включать как патогенные, так и векторные антигены.

Малярию человека могут вызывать как минимум 5 различных видов Plasmodium1. Для предотвращения заражения вакцинация является наиболее эффективной стратегией. Однако на сегодняшний день не разработано высокоэффективной вакцины против малярии2,3,4. Несколько вакцин-кандидатов проходят клинические испытания. Одна из самых передовых вакцин, одобренная ВОЗ только в 2021 году, — это вакцина на основе патогенов RTS,S. RTS,S нацелен на белок циркумспорозоита Plasmodium falciparum (PfCSP) в сочетании с иммуностимулирующими эпитопами поверхностного антигена гепатита B и адъюванта AS015. Эффективность защиты умеренная: в клинических исследованиях количество инфекций снижается на 30–50%, а защита со временем ослабевает5,6,7,8. Кроме того, защита ограничена P. falciparum, и все еще существует риск заражения другими видами Plasmodium – два недостатка, которые ограничивают возможность искоренения малярии9. Кроме того, широкое распространение устойчивости малярийных паразитов к лекарственным препаратам и устойчивости к инсектицидам у комаров-переносчиков требует разработки стратегий определения мишеней для вакцин, которые взаимодействуют с CSP или действуют независимо от CSP.

Малярия передается, когда инфицированная самка комара Anopheles питается кровью и впрыскивает спорозоиты Plasmodium вместе со слюной в кожу позвоночного хозяина10,11. После укуса комара спорозоиты по кровеносным сосудам попадают в печень, где проникают в гепатоциты и вызывают инфекцию12. Слюна комара содержит биологически активные молекулы, которые модулируют иммунные и гемостатические реакции хозяина13,14,15,16,17,18,19,20, а также могут влиять на инфекцию Plasmodium. Имеются сообщения о тесных взаимодействиях между белками слюнных желез комаров Anopheles и плазмодием до и после миграции плазмодия из комара21,22,23,24. Также было показано, что гипериммунные сыворотки против экстрактов слюнных желез комаров могут содержать антитела с высоким титром против компонентов слюны, которые обычно не являются антигенными во время естественного укуса комара, и что такие сыворотки могут обеспечивать некоторую защиту от передачи плазмодий23. В частности, мы идентифицировали по крайней мере один антиген, AgTRIO из слюны Anopheles gambiae, который вызывает появление антител, снижающих малярийную инфекцию как на традиционной мышиной модели, так и на гуманизированной мышиной модели малярии23. Антитела AgTRIO также обеспечивают синергическую защиту в сочетании с моноклональными антителами CSP23. Эти исследования показывают, что иммунизация против AgTRIO может способствовать защите от инфекции Plasmodium и может быть полезна в сочетании с иммуногенами патогенов.