Перспективи створення нових протитуберкульозних вакцин

М.І. Перельман

Відео: Перспективи створення нових протитуберкульозних вакцин?

Класична протитуберкульозна вакцина БЦЖ, яка використовується в багатьох країнах і понині, являє собою живий аттенуірованних штам М. bovis.

При введенні БЦЖ імунна система стикається з винятково складним набором антигенів, що обумовлює як її переваги, так і недоліки.

З одного боку, цільноклітинні вакцини дуже часто імуногенність і містять власні вбудовані в мембрани імуностимулюючі молекули. Крім того, велика кількість презентіруемих епітопів забезпечує ефективність препарату при вакцинації генетично гетерогенної популяції.

З іншого боку, численні антигени таких вакцин конкурують за презентують клітини, а іммунодомінірующіе антигени не завжди індукують максимальну протекцію або їх експресія транзиторна. На додаток до цього завжди існує ймовірність наявності в складній суміші імуносупресивних елементів або молекул.

Протилежний спектр проблем виникає при використанні субодиничних вакцин. З одного боку, кількість антигенів у вакцині можна звести до обмеженого набору молекул, важливих для індукції протективного імунітету і постійно експрессіруемих патогеном.

З іншого боку, простота будови білкових субодиниць нерідко призводить до зниження їх імуногенності, що обумовлює необхідність застосування в складі вакцин потужних імуностимуляторів або ад`ювант, істотно підвищуючи тим самим ризик побічних ефектів вакцинації.

Обмежена кількість потенційних Т-клітинних епітопів диктує необхідність ретельної перевірки компонентів вакцини на здатність індукувати відповідь в гетерогенної популяції.

У відомому сенсі альтернативою субодиничних вакцинам є так звані ДНК-вакцини, в яких замість мікробного антигену використовують кодує його полінуклеотидний послідовність.

До переваг цього типу вакцин слід віднести їх порівняльну безпеку, простоту і дешевизну виготовлення і введення (так званий «генетичний пістолет» дозволяє обійтися без шприца для вакцинації), а також стабільність в організмі. Недоліки ж - частково спільні з суб`едінічнимі вакцинами - слабка імуногенність і обмежена кількість антигенних детермінант.

Серед основних напрямків пошуку нових цільноклітинним вакцин найбільш розробленими представляються наступні:

Модифіковані вакцини БЦЖ. Серед різноманіття припущень, що пояснюють нездатність вакцини БЦЖ захистити популяцію дорослих від туберкульозу, можна виділити три, які базуються на імунологічних даних:

• в БЦЖ відсутні важливі «протективного» антігени- дійсно, в геномі вирулентной М. bovis і в клінічних ізолятів М. tuberculosis ідентифіковані щонайменше два кластери генів (RD1, RD2), відсутні в БЦЖ;
• в БЦЖ є «супресивні» антигени, що перешкоджають розвитку протекціі- так на моделі мишачого туберкульозу співробітниками ЦНІІТ РАМН в тісній кооперації з групою професора Д. Янга з Королівського Медичного Університету (Лондон) було показано, що впровадження загального для М. tuberculosis і БЦЖ гена білка з молекулярною масою 19 кДа, відсутнього в швидкозростаючих мікобактеріальних штамах, в М. vaccae або в М. smegmatis призводить до ослаблення вакцинної ефективності даних мікобактерій;
• БЦЖ не здатні стимулювати «правильне» поєднання субпопуляцій Т-лімфоцитів, необхідне для створення протекції (і CD4 +, і СD8 + Т-клітини). Вони стимулюють переважно CD4 + Т-клітини.

Відео: Риба лосось користь Соломона

Живі аттенуіровані штами М. tuberculosis. Ідеологія даного підходу виходить з припущення про те. що антигенний склад вакцинного штаму повинен якомога ближче відповідати складу патогена. Так, мутант М. tuberculosis штаму H37Rv (mc23026), позбавлений гена lysA і, відповідно, нездатний рости в відсутність екзогенного джерела лізину, в моделі на безмікробних мишах C57BL / 6 створює рівень протекції, який можна порівняти з БЦЖ.

Живі вакцини немікобактеріального походження. Активно досліджують потенціал таких векторів, як віруси Vaccinia, aroA, мутанти Salmonella і деяких інших.

Природним шляхом аттенуіровані мікобактерії. Вивчають можливості використання ряду природним шляхом аттенуірованних мікобактерій навколишнього середовища, таких як М. vaccae, М. microti, М. habana, як терапевтичного або профілактичного вакцин.

Відповідно перерахованого в пункті 1 розробляється стратегія створення нових вакцин на базі БЦЖ. По-перше, це спроби доповнити геном БЦЖ генами М. tuberculosis з ділянок RD1 або RD2. При цьому, однак, необхідно враховувати можливість відновлення вірулентності вакцинного штаму.

По-друге, є можливість видалити «супресивні» послідовності з генома БЦЖ, створюючи так звані штами-нокаути з даного гену. По-третє, розробляють способи подолання «жорсткого» розподілу антигенів, що доставляються вакциною БЦЖ в певні клітинні структури, за допомогою створення рекомбінантної вакцини, експресує гени білків - цітолізінов.

Цікава ідея в зв`язку з цим була реалізована До Demangel і співавт. (1998), які використовували навантажені БЦЖ дендритні клітини для імунізації мишей проти туберкульозу.

суб`едінічние вакцини. В даний час найбільш перспективним з точки зору конструювання нових протитуберкульозних субодиничних вакцин представляється використання секретується білків мікобактерії (з ад`ювантамі), що добре узгоджується з більшою ефективністю живих вакцинних препаратів в порівнянні з убитими.

У таких роботах отримані обнадійливі результати. Так, шляхом скринінгу іммунодомінантних епітопів мікобактеріальних білків за допомогою Т-клітин від здорових ППД-позитивних донорів вдалося виділити ряд протективного антигенів. Об`єднання цих епітопів в поліпротеїнів дозволило створити досить перспективну вакцину, що досягла в даний час стадії тестування на приматах.

ДНК вакцини. Для генетичної або полинуклеотидной вакцинації використовують кільцеву двунітіевую ДНК бактеріальної плазміди, в якій експресія потрібного (вбудованого) гена знаходиться під контролем сильного вірусного промотеров. Обнадійливі результати отримані при вивченні ДНК вакцин на базі комплексу Аг85 (три мікобактеріальних білка з молекулярною масою 30-32 кДа).

Робляться спроби посилення імуногенності ДНК вакцин шляхом об`єднання в одну молекулу антигенних послідовностей і генів, модулюють імунну відповідь.

Кон`юговані синтетичні вакцини. Вакцини цього типу засновані на використанні синтетичних иммуногенов (підсилюють імунну відповідь) і протектнвних антигенів збудників хвороб (в тому числі мікобактерій). Такі спроби (відносно успішні) вже зроблені.

Підсумовуючи вищевикладене, слід зазначити, що пошуки нової протитуберкульозної вакцини приводили у відчай не одне покоління ентузіастів-дослідників. Разом з тим важливість проблеми для охорони здоров`я, а також поява нових генетичних інструментів не дозволяють відкладати її рішення в довгий ящик.

2007