Почему вакцины от стафилококка не работают на людях

Многие штаммы бактерии Staphylococcus aureus безвредны для человека, однако некоторые из них вызывают серьезные инфекции кожи и крови. Так, очень опасен метициллинрезистентный золотистый стафилококк, на который не действуют практически никакие антибиотики.

Ученые много десятилетий пытаются разработать эффективную вакцину против стафилококка. Больше 15 раз такие вакцины успешно проходили доклинические испытания на животных, но КИ на людях оказывались неудачными. Исследователи из Калифорнийского университета попробовали объяснить, почему так происходит. Они предположили, что люди так часто встречаются с разными штаммами S. aureus в течение жизни, что бактерия разработала множество стратегий, которые помогают ей уклоняться от иммунитета. Лабораторные животные, в свою очередь, хорошо реагируют на вакцины именно потому, что до этого не сталкивались с бактерией (или сталкивались нечасто).

Чтобы проверить свою гипотезу, авторы провели серию экспериментов. Они иммунизировали мышей вакциной, нацеленной на белок IsdB, который S. aureus использует для получения железа, необходимого ей для функционирования. Только одна группа грызунов была интактной, то есть не подвергалась ранее воздействию S. aureus, а вторую группу ученые специально заразили неопасным штаммом бактерии (внутрибрюшинно, подкожно или внутривенно), чтобы вызвать устойчивый иммунный ответ.

Вакцины сработали на всех мышах и вызвали образование антител к IsdB, но эффект в группах различался. У мышей, которые ранее не подвергались воздействию стафилококка, вакцина IsdB индуцировала антитела, связывающиеся с защитным гем-связывающим доменом NEAT2 IsdB — это ограничивало рост бактерий. А у мышей, которых предварительно заражали стафилококком, вакцина не нарушала функционирование бактерий.

Инфекция S. aureus индуцировала образование антител к ненейтрализующему домену NEAT1 белка IsdB, то есть такие антитела не очень эффективны в борьбе с патогеном. А последующая вакцинация еще сильнее снижала эффективность этих антител, так как вызывала их силилирование и подавляла опсонофагоцитарное уничтожение бактерий нейтрофилами.

Последующие бустеры вакцины прежде инфицированным мышам только усиливали неэффективный ответ антител. Кроме того, эти неэффективные антитела конкурировали с любыми другими защитными антителами. Когда исследователи попытались смешать антитела IsdB человека с защитными антителами, вырабатывающимися после вакцинирования наивных мышей, последние перестали работать.

Преодолеть супрессию антител, по мнению авторов, возможно, если нацеливать вакцину только на защитным гем-связывающий домен белка IsdB — NEAT2.

«Мы предположили, что если бы мы могли вакцинировать только против защитного домена IsdB, мы могли бы предотвратить подавление иммунного ответа», — прокомментировал первый автор работы Чи-Мин Цай.

Тогда исследователи попробовали вакцинировать мышей исключительно против защитного компонента белка IsdB, то животные были эффективно защищены, даже если ранее подвергались воздействию S. aureus.