Победить грипп медицина пытается уже очень давно, и тем не менее инфекция из года в год уносит по всему миру немало человеческих жизней. А потому во всех развитых странах - также из года в год - повторяется одна и та же ситуация: медики осенью с нетерпением ждут появления новой сезонной разновидности вируса, чтобы как можно быстрее проанализировать его белковую структуру и на этой основе начать производство вакцины. Все бы хорошо, вот только уже в следующем году эта вакцина оказывается неэффективной - нужна новая.

Гемагглютинин и нейраминидаза

Под электронным микроскопом видно, что возбудитель гриппа имеет форму сферы с торчащими во все стороны "шипиками". Внутренность этой вирусной частицы, так называемого вириона, заполнена наследственным материалом в виде фрагментов молекулы рибонуклеиновой кислоты, а расположенные на оболочке снаружи "шипики" - это белки гемагглютинин (Н) и нейраминидаза (N).

Исходя из особенностей внутренней структуры, вирусы гриппа относят к одному из трех типов - А, В или С. Вирусы типа А распространены наиболее широко, и они же наиболее опасны с эпидемической точки зрения. Дальнейшая их классификация базируется на различиях в структуре гемагглютинина и нейраминидазы. Эти так называемые поверхностные антигены и являются главным оружием вируса: гемагглютинин дает ему возможность сцепиться с атакуемой клеткой организма хозяина, а нейраминидаза позволяет проникнуть внутрь клетки и снова покинуть ее. Поэтому в основе вакцины против гриппа лежат антитела, призванные нейтрализовать поверхностные антигены вируса.

Антигенный дрейф и антигенный шифт

Однако до сих пор борьба с вирусом шла с переменным успехом. Во-первых, из-за естественных мутаций вируса: они вызваны ошибками при считывании наследственного кода при его размножении. В результате поверхностные структуры вируса претерпевают постоянные изменения (это явление называется антигенным дрейфом), что и приводит к возникновению все новых и новых вариантов вируса.

Во-вторых, наряду с медленными спонтанными мутациями происходит также целенаправленная трансформация вируса (так называемый антигенный шифт), вызванная воздействием иммунологических факторов: под влиянием антител, вырабатываемых организмом больного, чувствительные к ним антигены вируса редуцируются и замещаются антигенами, устойчивыми к существующему иммунитету. На сегодняшний день науке известно ни много ни мало 16 разновидностей гемагглютинина и 9 разновидностей нейраминидазы. Из теоретически возможных 144 сочетаний 86 были реально обнаружены в природе.

Поиск иголки в стоге сена

Правда, не все они поражают человека, и все же многообразие тех, что опасны для людей, столь велико, что специалисты всего мира уже давно работают над созданием универсальной вакцины. Она должна вызывать иммунный ответ на такие участки вирусных антигенов, которые либо вообще не подвержены видоизменениям, либо хотя бы видоизменяются не так быстро. И вот теперь группе европейских ученых удалось, наконец, сделать важный шаг в этом направлении. В работе приняли участие швейцарские, нидерландские и британские исследователи, соответствующая статья опубликована в журнале Science.

Медики вели поиск долго и методично. Они подвергли лабораторным тестам сотни тысяч разных антител, изолированных из крови пациентов, перенесших грипп и подвергшихся противогриппозной прививке. И в конце концов натолкнулись на нечто весьма необычное.

Вопросов больше, чем ответов

Это антитело оказалось эффективным и против вируса H1N1 - возбудителя свиного гриппа, и против H3N2 - возбудителя гонконгского гриппа, и даже против H5N1 - возбудителя птичьего гриппа.

Видный британский вирусолог профессор Джон Скехел (John James Skehel), научный сотрудник Национального института медицинских исследований в Лондоне, говорит: "Это очень необычное и очень редкое антитело. И мы понятия не имеем, почему оно было синтезировано в организме пациента. Мы знаем только, что в 2009 году он переболел свиным гриппом, а несколько месяцев спустя ему была сделана прививка от сезонного гриппа. Но связано ли все это с образованием этого необычного антитела, мы не знаем. Возможно, этот пациент - не единственный, у кого в крови образовались такие антитела. Мы этого тоже не знаем. Но то, что эти антитела очень необычные - факт".

Универсальное антитело F16

Потому что обычные антитела, вырабатываемые организмом заболевшего гриппом человека, блокируют гемагглютинин лишь одной разновидности - той самой, которая присуща поразившему данного больного подтипу вируса. То есть антитело, успешно справляющееся, скажем, с вирусом H1N1, оказывается бессильным против вируса H3N2. Антитело, изолированное теперь европейскими учеными, ведет себя иначе.

Профессор Скехел поясняет: "При всех различиях между 16 разновидностями белка гемагглютинина есть в них и участки с практически идентичной - или, по крайней мере, очень похожей - структурой. Вот именно к одному из таких участков и присоединяется это наше антитело. Мы смогли идентифицировать этот участок и убедились в том, что он присутствует во всех разновидностях гемагглютинина. Вот потому-то это уникальное антитело - оно получило обозначение F16 - и эффективно против всех подтипов вируса гриппа типа А".

И мыши, и хорьки, и люди

Не удовлетворившись опытами на клеточных культурах в чаше Петри, ученые провели серию экспериментов на животных. Они инфицировали мышей и фреток, то есть домашних хорьков, разными подтипами вируса гриппа и лечили их антителом F16. По словам профессора Скехела, не без успеха: "Животные, зараженные даже крайне опасным вирусом H5N1, хоть и заболели, но выжили. Наше антитело спасло их от неминуемой гибели".

Ученый полагает, что антитело F16 можно было бы использовать и для лечения людей. Вероятно, наиболее эффективной терапией было бы сочетание этого уникального антитела, блокирующего любой гемагглютинин, с таким известным ингибитором нейраминидаз как осельтамивир (Тамифлю). "В частности, это имело бы смысл в особо тяжелых случаях - например, при заражении вирусом птичьего гриппа H5N1, - полагает профессор Скехел. - Антитела могли бы храниться в больницах про запас и применяться для лечения гриппа вне зависимости от того, каким подтипом вируса он вызван".

Идеи есть, вакцины нет

Кроме того, открытие европейских ученых открывает новые перспективы и в разработке универсальной вакцины. Ведь исследователям известен теперь тот стабильный участок молекулы гемагглютинина, который присутствует во всех его разновидностях и делает все подтипы вирус уязвимыми.

"Идея состоит в том, чтобы ввести этот фрагмент вирусного белка в состав вакцины и таким образом заставить организм пациента вырабатывать такие универсальные антитела, эффективно подавляющие любые подтипы вируса гриппа. Но получится ли это, мы пока не знаем", - признает профессор Скехел. А на то, чтобы найти ответ на этот вопрос, потребуется время. Пока неясно даже, защищен ли от всех разновидностей гриппа тот самый пациент, в крови которого было найдено антитело F16. Ведь не исключено, что его организм вырабатывает слишком мало таких замечательных антител.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева