Современные вакцины

 Долго решение  этого кроссворда не давалось  ученым. Кое-что прояснилось, лишь когда в хромосомном аппарате Т-лимфоцитов были обнаружены особые гены, заведующие «разговорчивостью» этих клеток. Их назвали генами иммунного ответа. Именно они оказались виновными в том, что при столкновении с возбудителями ряда острозаразных болезней команда «стрелять!» не раздается, и защитные реакции не возникают, а если и возникают, то бывают настолько слабы, что не обеспечивают надежной защиты.

 Экспериментами  установлено, что в тех случаях,  когда в генетическом аппарате  Т-лимфоцитов не представлен тот  единственный ген, который заведует  иммунным ответом на данный  антиген, или ген есть, но он  маломощен, то сколько бы антиген ни попадал в организм, Т-лимфоциты будут «молчать» и выработать невосприимчивость к нему не удастся.

Насколько известно, наука пока не располагает средствами воздействия на гены человека, эта  тонкая материя еще неподвластна медицине. Значит—тупик?

Но, выход есть. У ученых возникла идея попытаться обмануть гены иммунного ответа и  подать искусственный сигнал к атаке. На помощь медицине пришла химия.

 Опыты подтвердили:  полиэлектролиты, не имеющие аналогов  в природе, действительно способны  активизировать взаимодействие  и миграцию лимфоцитов, снижать  влияние веществ, которые обычно  угнетают иммунные реакции, и  в итоге резко—в десятки раз!—усиливать иммунный ответ. Вначале даже не верилось, что полимеры, созданные химическим путем, способны оказывать столь мощное влияние на чисто биологические процессы в живом организме. Но эксперименты убеждали в этом. Более того, они выявили совсем уж, казалось бы, неожиданное: полиэлектролиты успешно замещают функцию Т-лимфоцитов, то есть вместо них подают команды В-лимфоцитам начать стрельбу антителами и во много десятков раз повышают производство самих этих иммунных «снарядов»»—антител.

Как же, интересно, все это выглядит на практике? У  подопытных мышей предварительно удаляли  тимус и специальными методами разрушали  все действующие в организме  Т-лимфоциты. Все это гарантирует, что в крови животных совершенно отсутствуют лимфоциты, способные  подать сигнал к защите. Затем в  организм мыши вводился слабый антиген (белок, выделенный из возбудителя инфекции), а также тщательно очищенная  фракция В-лимфоцитов и полиэлектролит. И сколько бы раз ученые ни повторяли

 опыты, каждый  раз наблюдали отчетливо выраженную, сильную иммунную реакцию организма  мыши. Когда же в организм мыши  вводили только возбудитель заболевания  и В-лимфоциты, защитных реакций  не возникало.

Выходит, что, «насадив»  на полиэлектролит белок, извлеченный  из возбудителя той или иной инфекции, против которой пока нет прививок, можно создать эффективную вакцину?

 Да, как нам  представляется, открывается новый  путь создания вакцин с заранее  заданным действием. Вакцин.

 эффективных и против тех слабых антигенов, которые не вызывают при попадании в организм достаточного иммунного ответа. Вакцин, начисто лишенных каких бы то ни было балластных наслоений, имеющих строго определенный состав и четкий адрес. Если наши ожидания оправдаются и в ходе дальнейших экспериментов не возникнут непреодолимые трудности, то можно надеяться, что практическая медицина в будущем получит на вооружение предохранительные прививки против непокоренных инфекций, все еще угрожающих людям опасных заразных болезней.

 Но, следуя  логике рассуждений, нельзя ли  надеяться, что тем же путем удастся повести наступление и на некоторые неинфекционные болезни, в частности на бич человечества—злокачественные опухоли?

Такое развитие событий отнюдь не исключено. Раковые антигены, как известно, относятся к числу слабых, поэтому организм не дает на них эффективной иммунной реакции. Соединение ракового антигена с иммуностимулирующим полиэлектролитом должно, по всей видимости, повести к созданию действенных вакцин и против злокачественных новообразований и против аллергий различной природы. Будущее, думается, не столь уж отдаленное, покажет, насколько оправданы эти надежды.

Перспективы, что  и говорить, заманчивые, но опыт, подчас достаточно горький, зовет к сдержанности. Допустим, генетический надзор удастся  обойти, сигналы к атаке вместо «молчащих» Т-лимфоцитов станут подавать искусственные полиэлектролиты. Но не окажется ли это пирровой победой? Не выйдут ли из-под контроля В-лимфоциты, которые освободятся от сдерживающего  влияния генов иммунного ответа?

Опасения законны. С этим нельзя не считаться. И ученые в этом плане кое-что делают. Например, подбирают такой полиэлектролит, который, сделав свое дело, быстро бы разрушался в организме и полностью из него выводился. Ищут также самую  строгую дозировку для стимулятора, чтобы не подстегнуть ненароком  В-лимфоциты к излишней активности. Обдумывают возможность использования  и некоторых других «тормозов». Но пока работы еще не дошли до той  стадии готовности, когда настает  время строго, скрупулезно высчитывать, чем и как придется платить  за успех. Сейчас—время поисков.

 Неожиданности,  опасности, неудачи подстерегают  каждого исследователя, ученые—не  исключение. Веру и энтузиазм  поддерживает высокая цель, к  которой они стремятся. Медицина  должна получить возможность  вооружать человеческий организм  способностью противостоять натиску  опасных микробов, вирусов, токсических  веществ, угрожающих здоровью  и даже жизни миллионов людей.

Вакцины будущего

Вашингтон (Рейтерс) -  Новый вид вакцин, проникающих в тело без игл, а потом самоуничтожающихся, может стать новым способом защиты от болезней. Исследователям удалось генетически изменить сальмонеллу – вид бактерии, вызывающей кишечные заболевания – так, что в неё оказался встроенным фрагмент срептококка, а затем ввести модифицированных сальмонелл в виде капель через рот в организм мышей. Вакцина защитила мышей от стрептококковой инфекции, а сальмонелла-носитель самоуничтожилась.

«Нам удалось  разработать способ биологической  инкапсуляции вакцинирующего агента с  последующим самоуничтожением микроба  – капсулы» рассказывает Рой Кэртис, руководитель исследования, проведённого в Институте Биодизайна Аризонского университета. «Бактерия – капсула не только погибает и распадается на безвредные части, не размножаясь в организме хозяина, но несёт на себе антиген, работающий как вакцина".

В опыте Кэртиса и коллег использовался антигены микроба Streptococcus pneumonia, вызывающий бактериальное воспаление лёгких. Антигены разместили в теле сальмонеллы, бактерии, которая проникает в клетку, размножается там, и выходит наружу, «взорвав» поражённую клетку. Вакцина на основе сальмонеллы полностью защитила мышей от инфекции, доставив стрептококковый антиген в клетки. Затем сальмонеллы растворились, не успев причинить вред. Исследователи предполагают использовать метод не только против микробных заболеваний, но также и для профилактики вирусных и грибковых инфекций и паразитов. Способ может решить проблемы, связанные с живыми вакцинами. Живые вакцины высокоэффективны, но их основной компонент - ослабленный вирус или микроб - может попасть в окружающую среду, измениться, восстановить первоначальные свойства, и стать причиной опасной формы заболевания, как уже случилось, например, с прививочным вирусом полиомиелита. Кертису удалось найти способ ослабления живой сальмонеллы, исключающий её выживание вне лабораторных условий. Генная структура сальмонеллы была изменена так, что сальмонелла выживает только в присутствии сахара арабинозы, который не встречается в организме животных и человека. Кроме того, бактерии выращиваются в условиях, не позволяющих им сформировать клеточную стенку, поэтому они не могут размножаться и выживать. И, наконец, этот способ может быть модифицирован для инкапсуляции иных лекарственных веществ, для введения их в клетки при приёме препарата через рот.

Можно выделить также следующие  виды вакцин:

Иммунология и  вакцинация становится модной темой  на Западе. Ученые бьются над созданием  вакцин от синдрома иммунодефицита человека и синдрома хронической усталости, отита и лихорадки денге, ОРЗ  и гипертонии. Врачи мечтают о  введении иммуннопаспортов для каждого человека, в которых подробно пропишут, как организм их владельцев реагирует на лекарства и инфекции. Средства массовой информации активно повышают иммунологическую грамотность населения и знакомят с открытиями новых вакцин. Вот лишь некоторые изобретения, которые в скором будущем сильно облегчат нашу жизнь.

Вакцины на основе вирусов

Вирусы могут  не только досаждать человечеству, но и помогать. В структуру ослабленного вируса, бактерии, дрожжей или любой  другой клетки можно встроить взятый у возбудителя ген, отвечающий за образование антигена против него. И «облагороженный» вирус начнет «работать» вакциной. Например, вакцину  против бешенства для животных генетики научились делать на основе вируса оспы. Использоваться в качестве препаратов могут не только модифицированные микроорганизмы, но и очищенный антиген, который  получают, культивируя эти микроорганизмы в пробирке.

Стандартное решение

При определенных условиях синтетические белки (пептиды) могут обладать такими же свойствами, как и естественные антигены, выделенные из возбудителей инфекционных заболеваний. Синтетические пептидные вакцины  низкоаллергенны, безопасны (не способны вызвать заболевание) и, в отличие от живых вакцин, очень удобны для производителей. Дело в том, что любая партия такой вакцины будет обладать одними и теми же, строго выверенными характеристиками. В этом случае говорят о высокой степени стандартности препарата. Полученные в настоящее время вакцины являются экспериментальными.

ДНК-метод  разработки вакцин

Попытки воздействовать на геном человека ученые предпринимали  давно. В ходе этих экспериментов  была апробирована такая схема: гены микроорганизма, ответственные за синтез микробного белка, встраиваются в геном  человека. В результате клетки человека начнут производить этот чужеродный для них белок, а в ответ  иммунная система, естественно, будет  защищаться и вырабатывать антитела. Эти антитела и должны нейтрализовать возбудителя заболевания в случае его попадания в организм, на этом принципе и разрабатывается соответствующая вакцина.

Однако, несмотря на теоретическую перспективность  этих разработок, есть много неясных  моментов в отношении ДНК-вакцин. Например, при испытаниях на животных более 40 вакцин против бактериальных, грибковых, паразитарных и вирусных возбудителей вели себя прекрасно. Однако в опытах на людях-добровольцах до сих  пор удовлетворительного иммунного  ответа получено не было. Также совершенно непонятно, сколько времени потребуется  клеткам вакцинированного организма, чтобы выработать антигенный белок — не исключено, что это займет несколько месяцев — слишком долгий срок. Неизвестно также, насколько ДНК-вакцины безопасны. Ответы на эти вопросы еще предстоит получить.

Съедобные вакцины

Съедобные вакцины  — это революционное направление  в современной вакцинологии. Препараты разрабатываются на основе трансгенных растений, в геном которых был встроен соответствующий фрагмент генома патогенного микроорганизма. Многочисленные эксперименты показали, что способ иммунизации оральной (через рот) является самым безопасным и доступным. Ассортимент пищевых источников растительных вакцин не ограничен. Немалое значение имеет высокая экономичность растительных вакцин: согласно прогнозам многих специалистов, стоимость существующих и еще только разрабатываемых традиционных вакцин будет лишь возрастать.

Первая съедобная  вакцина была получена в 1992 году. Трансгенный табак заставили продуцировать «австралийский» антиген гепатита В. Его ввели мышам и получили мощный иммунный ответ — такой же, как и от традиционной вакцины. В 1998 году 10 из 11 добровольцев, получивших по 100 г сырого картофеля, продуцирующего антигены патогенной кишечной палочки, начали вырабатывать в слизистой оболочке кишечника антитела к этому возбудителю.

В настоящее  время на животных также испытывают вакцины против бешенства, выращенные на помидорах. Кстати, подобные «вакцинные продукты» нужно потреблять только в сыром виде. Поэтому ученые стараются выращивать вакцины на растениях, которые не требуют приготовления —например, на бананах.

Растительные  вакцины удобны, однако и в отношении  них существует немало опасений: можно  ли прогнозировать иммунный при их применении? Сохранится ли антиген в кислой среде желудка? Как долго вакцины будут «созревать», как будут переносить длительное хранение? И, наконец, сколько нужно съесть бананов или сырого картофеля, чтобы вакцина подействовала?

Вакцина «три в одном»

Одной из актуальных проблем современной вакцинологии является разработка комплексных вакцин, с помощью которых возможна иммунизация против нескольких инфекций сразу. Очень вероятно, что в недалеком будущем на практике будут использовать лишь две основные многокомпонентные вакцины, осуществляющие профилактику сразу против большого количества инфекций.