Защитные свойства вакцины против туберкулеза возрастают при внутривенном введении

В настоящее время единственной одобренной вакциной против туберкулеза (ТБ) является БЦЖ (бацилла Кальмета–Герена), которую получают на основе ослабленного штамма бычьей туберкулезной палочки Mycobacterium bovis. По рекомендации Всемирной организации здравоохранения вакцину получают все новорожденные, не имеющие противопоказаний. Эта мера обеспечивает защиту от рассеянного ТБ у детей, но малоэффективна в отношении легочного ТБ у подростков и взрослых. Так, ежегодно регистрируется 10 миллионов новых случаев ТБ на активной стадии.

Предотвращение развития инфекции обеспечивает Т-клеточный иммунитет, однако стандартные способы введения БЦЖ не приводят к значительному повышению количества резидентных Т-клеток памяти в легких. Ранее уже было показано, что эффективность действия вакцины может зависеть от способа введения. Однако не было известно, как именно влияют доза и путь введения на индукцию системного и тканеспецифичного ответа, и какой вариант дает наилучшую защиту.

Исследователи из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний Национального института здравоохранения (NIAID) и их коллеги оценивали влияние способа введения и дозы вакцины на формирование Т-клеточного иммунитета, а также эффективность защиты от легочного ТБ при заражении микобактерией. Экспериментальные животные получали вакцину внутрикожно (в стандартной для человека либо увеличенной дозе), внутривенно или в виде аэрозоля, а также в виде комбинации аэрозольного и внутрикожного способов, а затем сравнивали иммунный ответ и эффективность защиты.

Оказалось, что только внутривенный способ введения вакцины значительно и надолго увеличивает число Т-клеток и изменяет отношение числа Т-клеток к макрофагам в бронхоальвеолярном лаваже (БАЛ) — нейтральном растворе, которым промывают бронхи и легкие. Метод вакцинации также повлиял на число чувствительных к антигену Т-клеток: при внутривенном введении количество CD4+ клеток увеличивалось в 100 раз, и всего в 10 раз — при использовании аэрозоля или введении повышенной дозы внутрикожно. Более того, увеличение числа CD8+ Т-клеток наблюдали только при внутривенном введении. Среди стимулированных БЦЖ мононуклеарных клеток периферической крови повышенное число CD4+ T-клеток наблюдалось как при внутрикожном введении большей дозы БЦЖ, так и при внутривенном введении. Качество ответа клеток при этом было одинаковым. Анализ экспрессии генов Т-клеток, выделенных из БАЛ животных, получивших внутривенную инъекцию, показал обогащение генами, связанными с защитой от ТБ.

Через шесть месяцев после иммунизации животных инфицировали 10 КОЕ высокопатогенного штамма микобактерии. Течение инфекции контролировали при помощи ПЭТ. К четвертой недели инфекции наименьшее число гранулем было обнаружено у макак, получивших БЦЖ внутривенно, при этом 6 из 10 животных не имели гранулем на протяжении всей инфекции. Бактериальная нагрузка у данной группы также была наименьшей.

На основе полученных данных были предложены механизмы действия вакцины, которые могли бы действовать независимо или согласованно. Авторы работы указывают на важность продолжения исследований.