Could this technology end all viruses?

Перекладач: Anastasiia Khomenko Утверджено: Олена Сьомак

This round structure is only about ten billionths of a meter in diameter,

Ця округла структура має лише близько десяти мільярдних часток метра в діаметрі,

but it— as well as other technologies in the pipeline—

але вона - як і інші технології у стадії розробки -

could be stepping stones to a monumental public health ambition:

може стати кроком до втілення грандіозної амбіції сфери охорони здоров’я:

a single vaccine that protects you against everything.

створення єдиної вакцини, яка захистить вас від усього.

We’ll get back to the grand vision later, but first,

Ми ще повернемося до великого задуму, але спочатку,

let’s start with something that’s being developed now:

поговорімо про те, що розробляється прямо зараз:

a vaccine that would protect you against every strain of the flu—

вакцина, яка захистить вас від усіх штамів грипу.

even ones that don’t exist yet.

Навіть тих, які ще не існують.

Here’s one flu virus particle.

Ось одна частка вірусу грипу.

On the inside is the virus’ RNA,

Всередині - РНК вірусу,

and on the outside are lots and lots of hemagglutinin proteins.

а зовні - безліч білків гемаглютиніну.

Hemagglutinin attaches to a receptor on a human cell

Гемаглютинін приєднується до рецептора людської клітини

and fuses the viral and human membranes, starting the infection.

і з’єднує мембрани вірусної та людської клітин, інфікуючи організм.

Hemagglutinin is also one of the things your immune system recognizes

Гемаглютинін - це також одна з речей яку ваша імунна система розпізнає

and reacts to the most.

і на яку реагує найбільше.

To understand how this works,

Щоб зрозуміти, як це працює,

think of hemagglutinin as a bust of 19th century French Emperor Napoleon Bonaparte.

уявіть що гемаглютинін - бюст французького імператора 19-го ст. Наполеона Бонапарта.

Croissant!

Круасан!

If you show Napoleon to an immune system and say, “remember him,”

Якщо показати Наполеона імунній системі і сказати: “Запам’ятай його“,

the immune system will mostly focus on his head.

імунна система в основному зосередиться на його голові.

And the same is true for the real hemagglutinin.

Те ж саме стосується справжнього гемаглютиніну.

One way the immune system remembers things

Імунна система може запам’ятовувати речі

is by physically interacting with them.

через фізичну взаємодію з ними.

Think of it as making plaster molds of parts of the head:

Думайте про це, як про виготовлення гіпсових форм частин голови:

we call these molds antibodies.

ми називаємо ці форми антитілами.

The antibodies float around your bloodstream for a while

Антитіла циркулюють у кровотоці деякий час,

and then can diminish,

і потім можуть зникати,

but blueprints on how to make them are stored in specialized memory cells,

але інструкції по їх виготовленню зберігаються в окремих клітинах пам’яті,

waiting for future Napoleons to invade.

очікуючи вторгнення майбутніх Наполеонів.

Here’s the thing, though.

Але справа ось у чому.

Hemagglutinin is constantly mutating.

Гемаглютинін постійно мутує.

Most mutations are subtle,

Більшість мутацій малопомітні,

produced by single letter changes in the virus’ RNA: like this or this.

викликані зміною однієї літери в РНК вірусу: ось так або ось так.

Over time, Napoleon-slash-hemagglutinin’s head can change enough

З часом голова Наполеона, тобто гемаглютинін, може змінитися настільки,

that our antibodies become less good at recognizing it.

що наші антитіла стануть гірше його розпізнавати.

This is called antigenic drift.

Це називається антигенним дрейфом.

Influenza is constantly drifting;

Грип постійно дрейфує;

that’s one reason you have to get a new flu shot every year.

саме тому необхідно щороку робити нове щеплення від грипу.

But sometimes bigger changes happen.

Але іноді відбуваються більші зміни.

An animal, usually a pig, can get infected with, say,

Тварина, зазвичай свиня, може заразитися, скажімо,

a human flu and a bird flu.

людським грипом і пташиним грипом.

And those different viruses might infect the same cell.

І ці різні віруси можуть інфікувати одну і ту ж клітину.

If that happens, the two different viral genomes can recombine

Коли це трапляється, геноми двох вірусів можуть рекомбінувати

in tens or even hundreds of ways.

десятками або навіть сотнями способів.

The human flu virus could pick up a bird flu hemagglutinin

Вірус людського грипу може підхопити гемаглютинін пташиного грипу,

that’s never infected humans before.

який ніколи раніше не інфікував людей.

This is called antigenic shift,

Це називається антигенним зміщенням,

and if you get infected by this version of influenza,

і якщо ви заразитеся цією версією грипу,

none of the antibodies against Napoleon's head are going to help you.

жодні антитіла проти голови Наполеона вам не допоможуть.

Antigenically shifted viruses have the potential

Антигенно зміщені віруси мають потенціал

to infect many people very quickly,

дуже швидко інфікувати багато людей,

causing epidemics and sometimes pandemics.

спричинюючи епідемії, а іноді й пандемії.

A truly universal flu vaccine would be able to protect

Дійсно універсальна вакцина проти грипу була б здатна захистити нас

against current flu strains and future drifted or shifted strains.

від сучасних штамів грипу та майбутніх дрейфуючих або зміщених штамів.

But how do we design a vaccine against a strain that doesn’t exist yet?

Але як нам розробити вакцину проти штаму, який ще не існує?

We look to the past.

Звернімося до минулого.

There are key parts of hemagglutinin that haven’t changed much over time

Існують ключові ділянки гемаглютиніну які майже не змінилися з часом

and are probably critical to infect human cells;

і, ймовірно, є критичними для інфікування людських клітин.

these “conserved regions” could be promising targets for universal vaccines.

Ці “незмінені ділянки” - потенційні мішені для універсальних вакцин.

But there's a problem that's hindered classical vaccine production.

Але є проблема, яка ускладнює звичний процесс виробництва вакцин.

Many conserved regions are in the neck,

Багато незмінених ділянок знаходяться в області шиї,

and it’s tough to get the immune system to react to the neck.

а імунну систему важко змусити відреагувати на шию.

Also, because influenza-like viruses have been around

Крім того, оскільки грипоподібні віруси

for hundreds of millions of years,

існують вже сотні мільйонів років,

there may not be a single region that’s common across all species

може не існувати жодної ділянки, яка була б спільною для всіх видів

and subtypes of influenza.

та підвидів грипу.

But there’s promising science in development.

Але є багатообіцяючі дослідження у розвитку.

Remember this?

Пам’ятаєте це?

This is a protein called ferritin;

Це білок, який називається феритин.

Its normal purpose is to store and move iron.

Зазвичай його призначенням є зберігання та переміщення заліза.

But it’s also the rough size and shape of a small virus.

Але він також має приблизний розмір і форму маленького вірусу.

And if you attach viral proteins to it, like this,

І якщо до нього приєднати вірусні білки, ось так,

you’d have something that looks, to an immune system, like a virus—

ви отримаєте щось, що виглядає для імунної системи, як вірус -

but would be completely harmless and very engineerable.

але є абсолютно нешкідливим і дуже легким у створенні.

Recently, scientists engineered a ferritin nanoparticle

Нещодавно науковці сконструювали наночастинку феритину,

to present 8 identical copies of the neck region of an H1 flu virus.

щоб представити 8 ідентичних копій шийної ділянки вірусу грипу H1.

They vaccinated mice with the nanoparticle,

Вони вакцинували мишей наночастинками,

then injected them with a lethal dose of a completely different subtype,

а потім ввели їм смертельну дозу вірусу зовсім іншого підвиду -

H5N1.

H5N1.

All the vaccinated mice lived; all the unvaccinated ones died.

Всі вакциновані миші вижили; всі невакциновані - загинули.

Going one step beyond that,

Окрім цього,

there may be conserved regions that we could take advantage of

можуть існувати незмінені ділянки, які ми могли б використати

across different-but-related virus species—

у боротьбі з різними, але спорідненими видами вірусів -

like SARS-CoV-2, MERS,

такими як SARS-CoV-2, MERS

and a few coronaviruses which cause some common colds.

і кілька коронавірусів, які спричиняють деякі поширені застуди.

Over the past few decades,

За останні кілька десятиліть

a different part of the immune system has come into clearer focus.

інша частина імунної системи опинилася в центрі уваги.

Instead of antibodies, this part of the immune system

Замість антитіл, ця частина імунної системи

uses a vast array of T cells that kill, for example,

використовує широкий спектр Т-клітин, які вбивають, наприклад,

cells that have been infected by a virus.

клітини, які були інфіковані вірусом.

Vaccines that train this part of the immune system,

Вакцини, які задіюють цю частину імунної системи,

in addition to the antibody response, could provide broader protection.

окрім застосування антитіл, можуть забезпечити ширший спектр захисту.

A universal flu vaccine would be a monumental achievement in public health.

Універсальна вакцина проти грипу стала б грандіозним кроком для охорони здоров’я:

A fully universal vaccine against all infectious disease is— for the moment—

Дійсно універсальна вакцина проти всіх інфекційних захворювань - на даний момент

squarely in the realm of science fiction,

перебуває в області наукової фантастики,

partially because we have no idea how our immune system would react

частково тому, що ми не уявляємо, як би відреагувала наша імунна система,

if we tried to train it against hundreds of different diseases at the same time.

якщо б ми спробували натренувати її проти сотень різних захворювань одночасно.

Probably not well.

Ймовірно, не дуже добре.

But that doesn’t mean it’s impossible.

Але це не означає, що це неможливо.

Look at where medicine is today compared to where it was two centuries ago.

Подивіться, де медицина сьогодні і де вона була два століття тому.

Who knows what it’ll look like in another 50 or 100 years—

Хто знає, як вона буде виглядати через 50 або 100 років -

maybe some future groundbreaking technology

можливо, якась майбутня революційна технологія

will bring truly universal vaccines within our grasp.

дозволить створити дійсно універсальні вакцини доступні кожному.