Путь к вакцинации начался с попыток избавиться от эпидемий оспы, охватывавших целые континенты и уносивших миллионы жизней. Но для безопасной и эффективной защиты иммунитета недостаточно одного только введения в организм ослабленных микробов. Залог успеха лежит в применении наряду с вакциной особых препаратов, усиливающих ее эффект.

Иммунные учения

Впервые вакцину (от латинского vaccinia — коровья оспа) применил английский врач Эдвард Дженнер против натуральной оспы в 1796 году. Вакцина была получена от больного коровьей оспой. Спустя почти 100 лет Луи Пастер доказал, что введение в организм ослабленных или убитых возбудителей болезней может защитить от настоящего заболевания. Благодаря вакцинации удалось избавить мир от оспы, справиться с корью и полиомиелитом. Вакцина имитирует инфекцию, которую иммунная система запоминает, чтобы отразить при повторной атаке. Однако вакцинация чревата многими побочными эффектами, вплоть до полновесной формы болезни.
Главным компонентом вакцины являются антигены «заразных» микроорганизмов, которые и вызывают защитную реакцию организма. Сегодня предприятия-изготовители переходят к созданию вакцин в комплекте с антигенами, полученными методами генной инженерии, которые вызывают специфические иммунные реакции, помогая снизить побочные эффекты.

Мы стремимся создать такой арсенал препаратов, который позволит подбирать и комбинировать адъюванты наиболее эффективным образом. Карлос Гузман, Центр Гельмгольца по исследованию инфекционных заболеваний

Сложность в том, что в отличие от вакцин предыдущего поколения новые, «чистые» препараты не содержат адъювантов — вспомогательных веществ, помогающих организму справиться с «облегченной версией» болезни.
При попадании в организм чужеродной молекулы срабатывает первая линия защиты — врожденный иммунитет. Дендриты (отростки нервных клеток, на которые приходят импульсы от других клеток) обнаруживают чужаков, расщепляют их на мелкие частицы и передают антигены в распоряжение второй линии защиты (приобретенный иммунитет) — иммунной системы, включающей в себя различные типы клеток (В-клетки и Т-клетки) и антитела, целенаправленно адаптирующиеся к возбудителям инфекций. Вторая линия в зависимости от типа инфекции дозирует силу контратаки.

Стратегия поведения второй линии определяется характером нападения. Иногда антитела могут справиться
с инфекцией и в одиночку, но при СПИДе, туберкулезе и малярии без Т-клеток не обойтись. А для их активации требуются адъюванты (вещества или комплекс веществ, используемые для усиления иммунногсг ответа при введении одновременно с иммуногеном).
На дендритах имеются своего рода датчики, так называемые толл-подобные рецепторы (Toll-like receptor — TLR), на данный момент выявлено свыше десяти их вариантов. Эти рецепторы обнаруживают определенные фрагменты противника, например, белки бактериальной клеточной стенки или особые типы генетического материала вирусов. Иммунная система не может мгновенно опознать, что за вирус ее атакует, свинка или корь, она фиксирует лишь факт того, что атака носит вирусный характер. Дендриты же четко распознают вид опасности и инициируют соответствующую ответную реакцию.

По мнению Натали Гарсон, сотрудницы британской фармацевтической компании GlaxoSmithKline, занимающейся исследованием адъювантов, понимание механизмов работы иммунной системы позволит в будущем использовать один или несколько искусственно созданных адъювантов для активации определенного типа рецепторов TLR.
Контратаку иммунной системы можно сделать максимально целенаправленной. Например, адъювант AS-4 содержит молекулу MPL (монофосфорил-липид) — обезоруженную копию вещества, состоящего из бактерий сальмонеллы. Молекула связывается с рецепторами TLR-4 активируя В- и Т-клетки. AS04 представляет собой вспомогательное вещество недавно разработанной вакцины против гепатита В.

Иммунные учения

Адъювант IC31, который является частью бактериальной ДНК, в лабораторных условиях был соединен с фрагментом белка. IC31 связывается с TLR-9, заставляя дендритные клетки выделять цитокины (сигнальные вещества, которые стимулируют выработку иммунной системой повышенного количества дополнительных антител). Этот адъювант особенно подходит для вакцин против гриппа и туберкулеза. Третий адъювант, разработанный на основе молекул MPL, сыграл важную роль в создании первой вакцины против малярии, которая в настоящее время успешно тестируется в Африке.
В 2009 году всего за несколько недель удалось изготовить огромное количество современных вакцин против возможной пандемии свиного гриппа. Дело в том, что за короткий промежуток времени можно изготовить лишь ограниченное количество антигенов. Благодаря адъювантам без ущерба эффективности вакцины количество необходимых антигенов удалось свести к минимуму.

«Конечной целью является создание арсенала препаратов, включающего разные типы адъювантов и позволяющего подбирать и комбинировать их наиболее эффективным образом к каждому определенному антигену», — считает Карлос Гузман, профес-
сор Центра Гельмгольца по исследованию инфекционных заболеваний в Брауншвейге (Германия). Возможно, новые адъюванты сыграют ключевую роль в разработке вакцины против рака. В ходе клинического эксперимента с онкобольными, страдающими раком легких, у трети пациентов введение вакцины в сочетании с коктейлем из адъювантов приостановило рост опухоли.
Минус адъювантов в том, что они усиливают побочные эффекты (повышенная температура, головная боль, боли в суставах). Однако Гузман считает, что в проявлении побочных эффектов имеется и положительная сторона: они свидетельствуют о том, что вакцина работает.