Искусственные антигены и вакцины

Данный раздел иммунобиотехнологии посвящен раз­работке принципиально новых подходов к созданию вакцин. Суть состоит в том, что из бактериальной клетки выделяют протективные антигенные детерминанты, изучают их структуру, а затем по­лучают синтетическим или генно-инженерным способом. ^

Такие вакцины могут быть моно- и поливалентными, они лишены побочных эффектов, реализуют иммуногенность через продукцию антител, оказывающих нейтрализующее действие на бактерии и вирусы. Существенным преимуществом этих вакцин является их иммуногенная «чистота» и высокая активность за счет соединения с адъювантом.

Предшественником биотехнологических вакцин являются хи­мические вакцины, состоящие из антигенных субстанций микроб­ных клеток, выделенных из культуральной жидкости или экстраги­рованных из массы дезинтегрированных микробных клеток.

В 1980 году во Франции получили генетически сконструиро­ванные клетки бактерий и мышей, способные синтезировать бе­лок вируса гепатита В, который вызывал иммунитет к вирусу. При этом отпадает необходимость в использовании убитых или ослаб­ленных вирусов, отсутствует токсичный или инфекционный ма­териал, который часто загрязняет антиген, полученный из кле­точных структур, а также сокращаются чрезвычайно длительные и дорогостоящие испытания на токсичность.

Рассматривая вопросы профилактики гепатита В, ряд иссле­дователей продемонстрировали оригинальные пути биотехноло­гии вакцин: интеграция геномов вирусов гепатитов в геном ви­руса оспенной вакцины; клонирование вирусной ДНК в клетках Е. coli и ее последующее введение в линии клеток млекопитаю­щих; получение клеток дрожжей, образующих гликолизированный поверхностный антиген.

В 1981—1982 годах, исследователи из французской компании «Трансжен» предприняли попытку заставить генетически скон­струированные клетки Е. coli синтезировать поверхностный бе­лок вируса бешенства. Был выделен клон Е. coli, образующий ви­русный белок с молекулярной массой 58 000 дальтон, ДНК которого ввели в бактерии. Затем синтезировали эту ДНК путем использо­вания в качестве матрицы м-РНК, кодирующую вирусный белок и выделенную из клеток, инфицированных вирусом бешенства.

Проведены попытки синтеза вирусного белка в культурах кле­ток млекопитающих с тем, чтобы улучшить его качества и устано­вить, обладает ли он нужными иммуногенными свойствами.

Возбудителя сифилиса не удается культивировать в искус­ственной среде. Невозможно также получить вакцину против него с помощью общепринятых методов, основанных на экстракции и очистке антигенов. ДНК этой спирохеты была выделена из яичек специально зараженных кроликов, после чего ее клониро­вали в клетках Е. coli с использованием бактериофага в качестве вектора. Отмечено, что один из штаммов генетически конструи­рованных бактерий содержит не менее семи специфических ан­тигенов трепонемы.

Использование техники рекомбинантных ДНК при получе­нии вакцин — еще один шаг на пути разработки их синтетических аналогов. Синтетические вакцины могут заменить имеющиеся, часто содержащие посторонние антигенные детерминанты белки и дру­гие вещества, которые загрязняют основной иммуноген и вызы­вают побочные эффекты.

Впервые об активной иммунизации против дифтерии с ис­пользованием синтетических антигенов было заявлено в 1981 году. Синтетический антиген вызывал у морских свинок образование антител, блокирующих дермонекротическое и летальное действие токсина. Это удалось посредством синтеза тетрадекаптида, ковалентно связанного с двумя различными носителями.

С помощью того же принципа —введением синтетического пептида, соответствующего части белка Streptococcus pyogenes — удалось определить подход к разработке безопасных вакцин про­тив стрептококковой инфекции.;

При получении вирусных вакцин, в том числе против гепати­таВ, СПИДа и других, одним из ведущих направлений принято введение в геном вируса оспенной вакцины генов, кодирующих белки, нескольких вирусов, что позволяет получать рекомбинантные вирусы и изготавливать живые противовирусные вакцины.

Рибосомальные вакцины представляют собой участки рибосомальной РНК, кодирующей информацию о синтезе иммуногенных веществ. Они обладают относительно низкой токсичностью, в очень малых дозах высокой активностью, способностью защищать от за­ражения родственными микробами и вирусами, усиливают взаи­модействие с рецепторами иммунокомпетентных клеток. Сущест­вуют рибосомальные вакцины из туберкулезной палочки, холерного вибриона, сальмонелл, стрептококка, шигелл.

Получены искусственные антигены путем сополимеризации искусственных антигенных детерминант 0-полисахаридов саль­монелл с акриламидом, разработаны подходы к созданию противоаллергических вакцин.