Помимо антигена, многие вакцины также содержат вещества, называемые адъювантами, которые стимулируют иммунную систему. С помощью компьютерного молекулярного дизайна и машинного обучения китайская исследовательская группа разработала два новых адъюванта широкого спектра действия, которые могут значительно усилить иммунный ответ на вакцины. Как сообщается в журнале Angewandte Chemie, они смогли повысить эффективность иммунизации против некоторых форм рака на животных моделях.

Адъюванты усиливают и продлевают эффект иммунизации вакцин. Соли алюминия успешно используются в качестве адъювантов на протяжении многих десятилетий. В качестве альтернативы существуют эмульсии типа "масло в воде", которые воздействуют на рецепторы распознавания образов на иммунных клетках. Однако старые версии этого типа адъювантов были недостаточно эффективны или имели неприятные побочные эффекты. Новые версии хорошо переносятся и эффективны, но их необходимо подбирать для каждой отдельной вакцины.

Используя компьютерный молекулярный дизайн и машинное обучение, Бинг Янь, Сицзинь Лю и их команда из Исследовательского центра эколого-экологических наук и Столичного медицинского университета в Пекине, а также Университета Китайской академии наук в Пекине и Ханчжоу, Шаньдунского первого медицинского университета и Шаньдунской академии медицинских наук и Университета Гуанчжоу, разработали два новых адъюванта широкого спектра действия, которые могут значительно усилить иммунный ответ на вакцины.

Новые адъюванты предназначены для связывания с толл-подобными рецепторами (TLR), классом белков, используемых дендритными клетками для обнаружения характерных молекулярных паттернов патогенов. Если "враг" распознан, дендритная клетка перемещается в лимфатический узел и "представляет" свою находку Т-клеткам. Эти активированные Т-клетки затем размножаются и привлекают к борьбе другие иммунные клетки.

Команда определила структурные характеристики сайтов связывания на человеческом TLR и разработала коллекцию - библиотеку веществ - с 46 различными лигандами, которые совместимы с сайтом связывания. Особый поворот в данном случае заключается в том, что эти лиганды закреплены на поверхности биосовместимых золотых наночастиц.

Благодаря этому они легче связываются TLR. Два лиганда оказались особенно эффективными. Комплексные исследования in vitro, ex vivo и in vivo показали, что они связываются с несколькими различными TLR и усиливают активацию дендритных клеток, презентацию антигенов Т-клеткам и их активацию.

Мыши, обработанные опухолеспецифическими антигенами плюс одним из этих новых адъювантов, продемонстрировали сильный иммунный ответ, подавляющий рост опухоли и метастазы в легких после имплантации специфических раковых клеток.

Адъюванты, оптимизированные с помощью этого метода, могут уменьшить проблему снижения иммунитета для существующих вакцин и, возможно, сделать ненужными бустерные вакцины. Их использование в иммунотерапии для лечения рака также весьма перспективно.