Паразиты, редактируемые CRISPR, позволили создать новую уникальную вакцину
В мире около 12 миллионов человек страдают от кожного заболевания, называемого лейшманиозом, которое вызывается основным паразитом Leishmania. Заболевание встречается в 88 странах, преимущественно тропическом и субтропическом климате. Каждый год заболевает около двух миллионов человек, а примерно 350 миллионов живут в зонах риска.
Люди боролись с этим паразитом на протяжении веков, и в некоторых культурах применялись примитивные формы прививки для предотвращения инфекций.
Этот древний метод, называемый лейшманизацией, предполагает намеренное заражение человека живым паразитом. Этот процесс вызывает незначительную кожную инфекцию, которую иммунная система может преодолеть, оставляя субъекту пожизненный иммунитет к паразиту.
Однако это традиционное лечение сегодня практикуется редко из-за склонности пациентов страдать от кожных поражений, которые могут длиться месяцами.
В прекрасном примере сочетания древнего лечения с передовыми технологиями 21 века группа ученых отредактировала паразита Leishmania с помощью гена, чтобы ограничить его инфекционность. Это позволяет вводить паразита пациентам в виде вакцины, создавая длительный иммунитет, не вызывая болезни.
«Подобные живые вакцины — лучшие вакцины, но есть потенциальный риск вызвать серьезные заболевания у некоторых людей», — объясняет Абхай Сатоскар, со-ведущий исследователь нового исследования из Университета штата Огайо.
«Мы усовершенствовали эту концепцию с использованием современных технологий, создав паразита, который не вызывает клинических заболеваний, но позволяет вызвать иммунитет».
Используя технологию редактирования генов CRISPR, исследователи удалили у паразита два конкретных гена, чтобы остановить у его производство белка под названием центрин, который отвечает за поддержание физической структуры паразита. Когда паразиту не хватает центрина, он все еще может проникать в клетки-хозяева и размножаться, но значительно медленнее, что означает, что инфекция не приводит к болезни.
«Итак, мы, по сути, используем лейшманизацию. CRISPR позволил нам это сделать», — говорит Сатоскар. «Паразиты не могут размножаться, поэтому они умирают. Но они сохраняются в организме в течение восьми или девяти месяцев, чего достаточно для выработки иммунитета».
В своем исследовании ученые ведут хронологию обширных разработок и испытаний на животных этой перспективной новой вакцины.
Исследование показывает, что паразиты, отредактированные с помощью CRISPR, не вызывают заболевания на животных моделях песчаных мух, которые распространяют паразитов через укусы, и на мышах. Кроме того, мутантный паразит эффективно генерировал полный иммунитет в большинстве тестов на животных, в том числе у мышей с ослабленной иммунной системой.
В настоящее время специалисты планируют начать Фазу 1 испытаний на людях в течение следующих двух лет.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.