Открывая дверь к вакцине от множественных детских инфекций

По мнению экспертов, может быть создана вакцина, которая уничтожает бактерии, вызывающие до 200 миллионов детских инфекций каждый год.

В первом исследовании такого рода международная группа, включающая сотрудников Института Уэллкома Сэнгера, Университета Осло, Оксфордского университета и исследовательского отдела малярии Шокло Университета Махидол в Таиланде, проанализировала новые и существующие геномы Haemophilus influenzae (H. influenzae) из глобальных образцов, собранных в период 1962-2023 годов. H. influenzae — это тип бактерий, которые могут вызывать ряд инфекций, которые широко лечатся антибиотиками, но, несмотря на свое название, они не вызывают гриппа.

Опубликованные в журнале Nature Microbiology, они выявили широкую устойчивость к антибиотикам, причем некоторые штаммы устойчивы к большинству классов антибиотиков, и предполагают, что существует острая необходимость дальнейшего увеличения количества H. influenzae в системах глобального мониторинга.

Команда обнаружила, что H. influenzae со всего мира демонстрирует удивительно мало генетических вариаций, что позволяет предположить, что можно разработать универсальную вакцину, нацеленную на общие характеристики. Потенциальные кандидаты на вакцины были идентифицированы ранее, и это исследование помогает открыть путь к новым открытиям.

Хотя существует высокоэффективная вакцина против H. influenzae типа b (Hib), которая может вызвать детский менингит и другие опасные для жизни инфекции, она не действует против других штаммов того же вида. Одним из этих штаммов является нетипируемый H. influenzae (NTHi)1, который является основной причиной острых ушных инфекций у детей, вызывая, по оценкам, 175 миллионов случаев в год во всем мире. Он также может вызывать синусит и конъюнктивит и является частой причиной пневмонии. Пневмония — потенциально опасное для жизни заболевание, которое также может привести к необратимому повреждению легких и особенно распространено среди маленьких детей в странах с ограниченными ресурсами.

В первом крупномасштабном исследовании секвенирования генома H. influenzae ученые Института Сэнгера и их сотрудники также были первыми, кто использовал геномику для всестороннего исследования H. influenzae в группах населения с высоким бременем, например, в тех, кто живет на границе Таиланда и Мьянмы.

Команда секвенировала мазки из носа детей в лагере для перемещенных лиц Маэла в Таиланде, получив 4474 генома, и объединила их с 5976 доступными опубликованными геномами H. influenzae, чтобы получить глобальную картину эволюции и эпидемиологии этого вида.

В лагере Маэла более 95 процентов вызванных пневмонией H. influenzae представляли собой штаммы NTHi. Это подчеркивает, насколько эффективно эта бактерия вызывает заболевание и превосходит Hib и другие штаммы этого вида, даже в популяции, не вакцинированной против Hib. Команда не обнаружила, что какие-либо генетические варианты NTHi более распространены среди случаев пневмонии, что позволяет предположить, что все они имеют одинаковую способность вызывать инвазивное заболевание.

Обширная множественная лекарственная устойчивость (МЛУ) была распространена среди образцов NTHI из Маэлы, а также обнаружена по всему миру. Путем обширного анализа всей глобальной коллекции геномов команда обнаружила, что H. influenzae не имеет специфичных для страны или индивидуально развивающихся линий, которые обычно наблюдаются у других основных бактерий, вызывающих респираторные заболевания. Вместо этого, несмотря на чрезвычайно высокий уровень генетической рекомбинации, при котором генетический материал обменивается между разными бактериями во время размножения, общая изменчивость генома невелика. Это пример повсеместного негативного отбора, когда новые генетические изменения постоянно удаляются, и это многообещающе для перспектив будущей разработки вакцин.

Доктор Нил Макаласдер, соавтор ранее работавшего в Институте Уэллкома Сэнгера и Университете Осло, а теперь в Европейском институте биоинформатики EMBL (EMBL-EBI), сказал: «Масштабное секвенирование генома может выявить закономерности на популяционном уровне, которые раньше невозможно было увидеть, что делает его бесценным методом в понимании распространения, воздействия и эволюции инфекционных заболеваний. Изучая почти десять тысяч образцов Haemophilus influenzae, мы начали закладывать фундамент знаний о генетическом разнообразии всего вида по сравнению со штаммом, для которого у нас есть вакцина. Хотя H. influenzae обладает высокой степенью рекомбинации, существуют эволюционные процессы, которые сохраняют большую часть генома. Более глубокое понимание этих консервативных участков может стать ключом к созданию эффективной вакцины, которая предотвращает заболевания, вызываемые всеми штаммами H. influenzae, уменьшая нашу зависимость от антибиотиков широкого спектра действия».

Доктор Анна Пёнтинен, соавтор из Университета Осло, сказала: «Наше исследование показывает, что, в отличие от других бактерий, которые являются основными причинами респираторных инфекций, в разных регионах не существует изолированных популяций Haemophilus influenzae. Это хорошая новость, поскольку, если бы существовало много различных местных вариантов, было бы гораздо сложнее разработать вакцину. Наши результаты подтверждают нашу первоначальную гипотезу: возможно разработать универсальную вакцину для защиты от всех типов инфекций, вызываемых Гемофил.

Профессор Пол Тернер, соавтор Центра тропической медицины и глобального здравоохранения Оксфордского университета, сказал: «Ушные инфекции являются одной из наиболее частых причин назначения антибиотиков детям, а Haemophilus influenzae — одна из наиболее важных бактерий, вызывающих их. Широкая устойчивость этих бактериальных штаммов к антибиотикам наблюдается как в нашем геномном анализе, так и на практике в медицинских учреждениях, при этом в некоторых регионах мира остался только один тип эффективного антибиотика. Нам необходимо найти новые способы бороться с этими инфекциями, например, с помощью вакцинации, чтобы гарантировать, что каждый будет защищен от двойного риска заражения и устойчивости к антибиотикам».

Профессор Юкка Корандер, со-старший автор Института Уэллкома Сэнгера и Университета Осло, сказал: «Наше исследование приносит значительный прогресс в понимании эпидемиологии и эволюции видов бактерий Haemophilus influenzae. Болезнетворные бактерии и устойчивые к лечению инфекции не ограничены границами; мы обнаружили, что они присутствуют во всем мире. Поэтому они представляют глобальную угрозу и требуют мониторинга в таком масштабе».

Макалистер Н., Пёнтинен А.К., Линг С., Маллаваарачи С., Тайпадунгпанит Дж., Ностен Ф.Х., Тернер С., Бентли С.Д., Краучер Н.Дж., Тернер П., Корандер Дж.
Генетическая популяционная структура Haemophilus influenzae в местном и глобальном масштабе.
Нат Микробиол. 31 октября 2025 г. doi: 10.1038/с41564-025-02171-9