Будущее вакцинации

Вакцины были частью человеческой борьбы с болезнями более 200 лет. Всемирная компания по вакцинации ликвидировала натуральную оспу и почти искоренила полиомиелит в большинстве стран.

Детской вакцинации удалось значительно снизить заболеваемость и смертность от инфекционных болезней в большинстве развитых стран. Ежегодная вакцинация против гриппа стала общепринятой практикой в мире и снизила влияние сезонной инфекции гриппа.

Хотя мы и можем признать многие успехи вакцинации в общественном здравоохранении, но будущее преподносит нам новые вызовы. Все еще остаются заболевания, для которых исследователи не смогли найти эффективных вакцин (такие, как ВИЧ/СПИД, лейшманиоз), или которых процветают в тех регионах мира, где плохая, а то и вовсе отсутствующая, инфраструктура для проведения вакцинации, и даже имеющиеся на сегодняшнее время прививки не могут быть доставлены. В других случаях стоимость вакцин является слишком высокой для бедных стран, чтобы они могли себе их позволить, хотя часто именно там они наиболее необходимы.

И, конечно, хотя многие вакцины высокоэффективны, продолжаются попытки разработать еще более эффективные. Таким образом, исследователи продолжают изучать новые возможности. Высокая эффективность, низкая стоимость и удобный способ доставки – одни из основных целей.

Новые методики создания вакцин

Первая вакцина – вакцина от натуральной оспы – состояла из живого, ослабленного вируса. Вирус должен быть ослаблен до такой точки, где он еще может спровоцировать иммунную реакцию, но не может вызвать болезнь в человеческом организме.

Многие вакцины, которые используются сегодня, в том числе против кори и некоторые виды вакцин против гриппа, имеют в своем составе живые, ослабленные вирусы. В других вакцинах используют убитые формы вирусов, частички бактерий, инактивированные токсины, которые вырабатывают бактерии. Убитые вирусы, частички бактерий и инактивированные токсины, произведенные бактериями, не могут вызвать болезнь, но все еще провоцируют иммунный ответ, который в будущем защищает организм от инфекции.

Для создания различных новых типов вакцин постоянно используются новые технологии. К этим новым типам вакцин можно отнести:

  • живые рекомбинантные вакцины;
  • ДНК-вакцины.

Для создания живых рекомбинантных вакцин используются ослабленные вирусы (или бактериальные штаммы) в виде векторов: вирус или бактерия, вызывающий одну болезнь, по сути выступает в качестве средства получения иммуногенного белка от другого инфекционного агента.

В некоторых случаях этот подход используется для усиления иммунного ответа, в других – когда использование самого инфекционного агента вызывает болезнь. Например, ВИЧ не может быть достаточно ослаблен, чтобы быть предоставленным в виде вакцины людям – это может привести к СПИДу.

Начиная с целого вируса, исследователи выделяют участок ДНК вируса, который не является необходимым для репликации. Потом один или несколько генов, которые кодируют иммуногены других патогенов, вставляются в эту область. Каждый ген содержит инструкции, которые, по сути, говорят клеткам тела как нужно сделать определенный белок. В этом случае исследователи выбирают ген, который кодирует белок, специфический для целевого патогенна: иммуноген, который будет генерировать иммунный ответ на патоген.

Например, бакуловирус (вирус, который поражает только насекомых) может быть использован в качестве вектора, на котором будет введен ген, кодирующий определенный иммуногенный поверхностный белок вируса гриппа.

Когда измененный вирус внедряется в организм, иммуноген представляется и вызывает ответ иммунной системы. Как следствие, в будущем  организм защищен от данного патогена.

В дополнение к вирусам насекомых, как потенциальные векторы для использования в рекомбинантных вакцинах, рассматривались аденовирусы человека, особенно против таких болезней как СПИД.

Первым в живой рекомбинантной вакцине был использован вирус коровьей оспы, который является основой для вакцины от натуральной оспы. Экспериментальные рекомбинантные штаммы коровьей оспы были разработаны для обеспечения защиты от гриппа, бешенства, гепатита В.

ДНК вакцины состоят из ДНК кода конкретного антигена, который вводят непосредственно в мышцу. ДНК самостоятельно встраивается в клетки человека, которые затем продуцируют антиген возбудителя инфекции. Поскольку этот антиген является чужим, он генерирует иммунный ответ. Преимущество этой вакцины в том, что ее сравнительно легко сделать, так как ДНК очень стабильна и проста в изготовлении. Но все же ДНК вакцины остаются экспериментальными, потому как не вызывают достаточный для предотвращения инфекции в будущем ответ иммунной системы.

Так исследователям удалось разработать вакцину от малярии – RTS, S, торговое название Mosquirix. Эта рекомбинантная вакцина одобрена Европейскими регуляторами в июле 2015 г. и является не только первой в мире лицензированной вакциной против малярии, но и первой лицензированной противопаразитарной вакциной.

Новые методы прививания

Когда мы думаем об иммунизации, то представляем себе медсестру или врача, делающих укол, но в будущем способы вакцинации могут быть совершенно другими.

Например, уже сегодня в некоторых случаях используются ингаляционные вакцины: вакцины против гриппа были сделаны в форме назального спрея.

Другая возможная форма вакцинации – использование заплатки, содержащей матрицу из очень крошечных иголок, которые доставляют в тело вакцину без использования шприца. Этот метод произведения прививки может быть особенно полезным в отдаленных регионах, так как его применение не потребует участия обученного медицинского персонала, что обычно необходимо при инъекционном введении вакцин.

Другие исследователи вопросов вакцинации пытаются решить проблему так называемой «холодной цепи». Многие вакцины, для того чтобы оставаться жизнеспособными, требуют прохладной температуры хранения. К сожалению, хранение с соблюдением температурного режима часто недоступно в некоторых частях мира, где вакцинация является жизненно важной в борьбе с болезнями.

Одной из причин успешной ликвидации оспы было то, что вакцина против нее могла храниться при высоких температурах и сохранять свою жизнеспособность в течении разумного периода времени. Некоторые современные вакцины не выдерживают таких температур.

Так, например, извержение вулкана Eyjafjallaajokull в апреле 2010 г. в Исландии привело в Северной Европе, в том числе самолета, который вез 15 млн. вакцин от полиомиелита в Западную Африку. Чиновники опасались, что задержка вакцины позволит полиомиелиту распространиться или что температура в багажных отсеках заземленных самолетов приведет прививки в негодность.

Такие ситуации подчеркивают необходимость делать вакцины такими, чтобы они подлежали транспортировке в различных условиях, сохраняя при этом жизнеспособность.

Один возможный подход к этой проблеме был изучен в 2010 г. исследователями из Института Дженнер Оксфордского университета. Исследователи покрыли маленький фильтр (похожий на мембрану) тонким слоем сахарного стекла и внутрь поместили вирусные частицы. Вирусы в такой форме могут храниться при температуре до 45 градусов Цельсия без потери их способности провоцировать иммунную реакцию.

Для сравнения, в сохраненном жидком состоянии при температуре до 45 градусов Цельсия в течении одной недели одна из двух вирусных вакцин была почти полностью уничтожена.

Исследователи так же продемонстрировали, что вакцина может быть помещена в держатель, предназначенный для присоединения к шприцу, позволяя медработнику подготовить материал вакцины (с жидкой средой внутри шприца) и вводить вакцину практически одновременно.

Хотя это исследование было предварительным, оно предлагает новые возможности для хранения и доставки вакцин. Подобный способ стабилизации вакцин позволит проводить массовые компании вакцинации в регионах, где ранее было трудно или невозможно обеспечить иммунизацию.

Будущее иммунизации зависит от успеха медицинских исследований в поисках вакцин, которые будут проще в управлении, будут сохранять жизнеспособность при транспортировке без холодильника, и обеспечат более существенный и положительный иммунный ответ. Успех вакцинации против многих инфекционных заболеваний вдохновляет ученых в попытках использовать подобные методы для борьбы с болезнями, которые остаются смертельными для многих людей, таких как ВИЧ/СПИД и другие нозологии, от которых еще нет эффективных прививок.

Close