Вакцины будущего - это микробные гены в комбинации с векторами для экспрессии антигена insitu
Дальнейшее развитие подхода с применением клонирования генов предполагает введение нужного гена в такой вектор, который способен после инъекции в организм обеспечивать репликацию и экспрессию с образованием большого количества антигена insitu. Ранее на роль вектора выдвигали вирус коровьей оспы, однако его использованию препятствует то, что многие люди уже привиты против оспы и у них этот вирус будет слишком быстро выводиться из организма. В качестве альтернативы предлагались почти все из имеющихся аттенуированных вирусных вакцин.
Другой подход к созданию вакцины заключается в использовании в роли векторов аттенуированных бактерий, и естественным кандидатом на нее представляется вакцина БЦЖ, поскольку геном микобактерий по расчетам достаточно велик для включения генов любых других микробов, из которых необходимо создать вакцину. Имеется также ряд мутантных штаммов сальмонелл, способных при пероральном введении проиммунизиро-вать лимфоидную ткань кишечника, прежде чем будут элиминированы. Эти бактерии идеально подходят как векторная вакцина для индукции местного иммунитета в кишечнике — очень важная задача, если учесть, что диарейные заболевания составляют главную причину детской смертности на земном шаре. Еще одно преимущество аттенуированных микроорганизмов как векторов заключается в том, что их могут поглощать макрофаги, вызывая в результате системный иммунный ответ вследствии миграции в другие части тела.
Самым новым направлением в этой области стала разработка метода вакцинирования чистой ДНК, в последовательность оснований которой включен подходящий промотор. Поразительным образом такая вакцина создает превосходный иммунитет, как гуморальный, так и клеточный, не вызывая при этом толерантности, которую можно было бы ожидать в случае потенциально неограниченного источника чужеродного антигена. Это направление, привлекающее огромный интерес, быстро развивается, и уже вскоре можно ожидать результатов испытаний «ДНКовой» гриппозной вакцины.
Когда нативный антиген непригоден для иммунизации, можно использовать антиидиотипические вакцины
Это единственный тип вакцин, созданный исключительно на основе теоретических представлений. Идея состоит в получении большого количества антиидиотипических моноклональных антител против V-области иммуноглобулина, заведомо обладающего защитной активностью. Отобранные соответствующим образом антитела анти-Id будут по пространственной конфигурации подобны эпитопам исходного иммунизирующего антигена и пригодны для использования с целью активной иммунизации вместо него. Такая стратегия, хотя и воспринимается нередко скептически, как плод «умозрительной иммунологии», все же может оказаться действительно эффективной в тех случаях, когда сам по себе нативный антиген непригоден, т. е. не обладает иммуногенностью, как, например, некоторые бактериальные полисахариды или липид А из бактериального эндотоксина. При этом мо-ноклональные антитела имеют то преимущество, что они как белки должны индуцировать иммунологическую память, которой полисахариды и липиды обычно не вызывают.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВАКЦИН
Официально допущенная к применению вакцина должна быть безусловно эффективной, причем эффективность всех применяемых на практике вакцин периодически перепроверяется. Действенность вакцины определяется многими факторами. Чтобы считаться эффективной, вакцина должна обладать следующими свойствами:
• индуцировать нужную форму иммунологического ответа; например, вызывать образование антител к токсинам и внеклеточным микробам, таким как Streptococcuspneumoniae, или формирование клеточного иммунитета к внутрикле-точно размножающимся возбудителям, таким как туберкулезные микобактерии. Когда оптимальный тип ответа неизвестен, сконструировать эффективную вакцину гораздо труднее;
• быть стабильной при хранении; это особенно важно для живых вакцин, которые постоянно, на всем пути от производства до медицинского кабинета, должны находиться при низкой температуре, что не всегда легкодостижимо;
• обладать достаточной иммуногенностью; в случае убитых вакцин ее нередко требуется повышать, применяя адъювант.
Живые вакцины обычно эффективнее убитых
Чтобы вызвать иммунитет необходимой напряженности, антиген должен обладать определенными свойствами. Преимущество живых вакцин по сравнению с убитыми состоит в том, что они обеспечивают нарастающее антигенное воздействие, которое длится сутки или недели, и создают иммунитет именно в том участке, где он необходим. На практике это особенно важно для формирования иммунитета слизистых оболочек. По-видимому, живые вакцины содержат наибольшее число различных микробных антигенов. Недостатками убитых вакцин могут быть также две следующие особенности вызываемого ими иммунного ответа: независимость от Т-клеток и рестрикция по антигенам главного комплекса гистосовместимости. Типичные Т-независимые антигены -это полисахариды; они не связываются с молекулами МНС и поэтому не вовлекают в ответ Т-клетки. Для индукции Т-клеточной иммунологической памяти полисахариды конъюгируют в современных вакцинах либо со стандартным белковым носителем, таким как столбнячный анатоксин, либо с одним из белков того же микроба, например с белком наружной мембраны пневмококков, Haemophilusи др. Рестрикция по МНС влияет на ответ против коротких пептидов из 10—20 аминокислотных остатков и проявляется как «генетическая неотвечаемость» — такие пептиды взаимодействуют только с определенными молекулами МНС. Вероятно, отсутствие ответа из-за МНС-рестрикции это скорее гипотетическая возможность, поскольку большинство предлагаемых вакцин содержит значительно более крупные пептиды. Тем не менее даже наиболее эффективные вакцины часто не обеспечивают стопроцентную иммунизацию; так, после полного курса вакцинации против гепатита В наблюдается отсутствие сероконверсии примерно у 5% вакцинированных.
БЕЗВРЕДНОСТЬ ВАКЦИН
Безвредность вакцин, которой вначале не придавали должного значения, теперь становится главнейшим условием их применения. Конечно, безвредность весьма относительное понятие — небольшая болезненность или отек в месте инъекции и даже умеренная лихорадочная реакция обычно считаются приемлемыми последствиями вакцинации, хотя население все больше осознает возможность выигрыша судебных дел по этому поводу. В подобных претензиях нет ничего удивительного, поскольку в отличие от антибиотиков и прочих лекарств вакцину вводят людям, которые перед тем чувствовали себя вполне здоровыми.
Возможны и более серьезные осложнения, зависящие от вакцины или от индивида. Вполне вероятно загрязнение вакцины посторонними белками или токсинами и даже живыми вирусами. Вакцина, называемая убитой, может оказаться недостаточно инактивиро-ванной, а аттенуированные вакцины способны ревертировать к дикому типу. Вакцинируемый индивид может обладать повышенной чувствительностью к следовой примеси какого-либо загрязняющего вакцину белка или страдать иммунологической недостаточностью, при которой любые живые вакцины, как правило, противопоказаны.
СТОИМОСТЬ ВАКЦИНАЦИИ
Вакцинацию с полной уверенностью можно отнести к экономически наиболее эффективным способам борьбы с инфекционными заболеваниями, однако некоторые вакцины еще слишком дорогостоящи для большинства из тех, кому они предназначены. Наглядный пример этому — вакцина против гепатита В: даже препарат на основе клонированного гена недоступен для 90% населения земного шара. На другом конце стоимостной шкалы находится вакцина БЦЖ, которая может продаваться по цене несколько центов за одну дозу. Если учесть, что доходность производства иммунобиологических препаратов гораздо меньше, чем, например, антибиотиков, то нужно быть благодарными каждому еще сохраняющему свое производство изготовителю вакцин.
СОВРЕМЕННЫЕ ВАКЦИНЫ
Вакцины, применяемые для массовой иммунизации, различны по эффективности
• Носительство инфекции: искоренение гепатита В было бы грандиозной победой, но для нее требуется, однако, ликвидировать носительство вируса, особенно в странах Дальнего Востока, где инфекция передается обычно от матери ребенку.
• Недостаточная эффективность: защитное действие вакцины БЦЖ существенно варьирует в разных странах; эффективность коклюшной вакцины не превышает 70%.
• Побочное действие: коклюшную вакцину подозревают в многочисленных побочных эффектах, что стало причиной отказов населения от вакцинации.
• Наличие свободноживущих форм возбудителя и животных-хозяев: споры возбудителя столбняка способны, вероятно, бесконечно долго выживать в окружающей среде; так же невозможно покончить с болезнями, возбудители которых имеют, кроме человека, еще и животных-хозяев, как в случае желтой лихорадки.
Одна из будущих проблем видится в настоятельной необходимости проводить вакцинацию и против заболеваний, считающихся ликвидированными. Другая проблема связана с тем, что по мере сокращения резервуара инфекции заболеваемость сдвигается в старшие возрастные группы населения и в случае кори и краснухи это грозит более тяжелым течением заболевания.
Некоторые вакцины предназначены для иммунизации только отдельных групп населения