Представьте в виде схемы основные этапы получения растительных съедобных вакцин, продуцирующих антигены против различных заболеваний

Революционным направлением в современной вакцинологии является разработка вакцин на основе трансгенных растений, в геном которых был встроен соотвествующий фрагмент генома патогенного микроорганизма.

Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о широкой перспективе в разработке и практическом использовании таких вакцин. Оральный способ иммунизации является самым безопасным и доступным. Ассортимент пищевых источников растительных вакцин не ограничен. Немаловажное значение имеет высокая экномичность растительных вакцин с учетом, что по прогнозам многих специалистов стоимость существующих вакцин будет возрастать, а цена многих вновь разрабатываемых вакцин будет выше стоимости применяемых в практике вакцин.

Первая такая вакцина была получена в 1992 году: трансгенное растение табака стало продуцировать "австралийский" антиген. Полученный из растений и частично очищенный антиген, введенный мышам, вызывает мощный иммунный ответ подобно вакцине против гепатита В.

В 1998 году с помощью картофеля, продуцирующего В-субъединицу холерного анатоксина, была получена выраженная защита у поедавших его мышей при заражении их холерой. Аналогичаня вакцина против кори была получена на табаке.

В том же 1998 году 10 из 11 добровольцев, получивших по 100 гр сырого картофеля, продуцирующего антигены энтеропатогенной кишечной палочки, начали вырабатывать в слизистой кишечника антитела к этому возбудителю. Сейчас испытываются "картофельные" вакцины к вирусу Ньюарк (возбудителю диареи) и гепатиту В с обнадеживающими результатами. На животынх испытываются вакцины против бешенства, выращенные на помидорах.

С учетом необходимости использования эти "вакцинные продукты" в сыром виде, ведутся исследования по выращиванию вакцин на растениях, которые не требуют приготовления, например, на бананах.

Существует также немало опасений и сомнений в отношении "съедобных вакцин":

в отношении иммунного ответа на пищевые продукты

сохранность антигена в кислой среде желудка

время "созревания" вакцин

способнорсть переносить хранение

оптимальное дозирование

В чем преимущества данного подхода? В том, что стенки клеток растений обеспечивают эффективную защиту находящегося в них антигена после его попадания в ротовую полость человека, проглатывания и последующего прохождения через желудок. "Упакованный" таким образом антиген в целости и сохранности достигает кишечника, где и представляется мукозальной иммунной системе.

Важная особенность съедобных вакцин - их потенциальная низкая стоимость. По оценкам, такие рекомбинантные белки заметно дешевле аналогов, произведенных в других генно-инженерных системах (даже с применением бактерий или дрожжей), ибо не требуют специального выделения и очистки. Другие привлекательные свойства - биологическая безопасность (в них нет вирусных и других патогенов человека и животных), простота хранения и применения. Более того, можно создавать растения, одновременно продуцирующие несколько протективных антигенов различных патогенов, что на практике означает появление мультивалентных съедобных вакцин.

Вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ) и гепатита В - опаснейшие возбудители социально значимых, имеющих эпидемический характер инфекционных заболеваний. В частности, многообещающ подход к конструированию синтетических вакцин в виде белков с оптимальным составом антигенных детерминант (фрагментов белков) соответствующих агентов. Для проверки этой концепции сотрудник "Вектора", кандидат биологических наук Алексей Ерошкин с коллегами рассчитали искусственный полиэпитопный белок, состоящий из набора иммуногенных детерминант белков Env и Gag ВИЧ-1 и названный TBI (T- and B-cellular immunogen). Эксперименты на мышах показали: последний индуцирует иммунный ответ против ВИЧ. Учитывая это, мы предложили создать растения томата, синтезирующие химерный белок, состоящий из последовательностей TBI и уже упоминавшегося поверхностного белка оболочки (HBsAg) вируса гепатита В, а затем изучить иммуно-генные свойства трансгенных плодов при скармливании их лабораторным животным.

В эксперименте мышей кормили пастой из этих томатов. Позднее провели иммуноферментный анализ сыворотки крови и фекалий иммунизированных животных на наличие антител к вирусам гепатита В и ВИЧ-1. Было показано: полученные трансгенные растения продуцируют белок, обеспечивающий при кормлении мукозальный и гуморальный иммунные ответы против указанных вирусов, и могут рассматриваться в качестве кандидатной съедобной вакцины одновременно против двух указанных инфекций.