У ученого, занимающегося туберкулезом, в жизни есть только один шанс попытаться создать против него вакцину. Почему это так и что это за шанс для Александра Апта и Артема Ткачука, исследователей из ЦНИИ туберкулеза РАМН и НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи, читайте в интервью Елены Новоселовой.
Зачем нужна новая вакцина против туберкулеза?
Александр Апт:
– Начнем с того, что у человечества нет хорошей противотуберкулезной вакцины. Есть БЦЖ, ей уже девяносто лет. Она защищает детей от разных форм туберкулеза, но, похоже, вырастая, дети этой защиты лишаются. На сегодня в группе самого высокого риска по туберкулезу оказались молодые люди в возрасте от 20 до 35 лет. Раньше же самые тяжелые формы заболевания приходились на возраст 40–50 лет. С социальной точки зрения критично то, что туберкулез затронул работоспособное население репродуктивного возраста. Возраст группы риска теперь совпадает с возрастом, когда, по-видимому, и заканчивают действовать прививки БЦЖ.
А провести ревакцинацию?
Александр Апт:
– Ревакцинация тех, кто уже явно был или имел шансы быть в контакте с вирулентными микобактериями, – это очень опасная вещь. Если есть скрытые очаги, которые «молчат», повторная вакцинация живым штаммом может их активировать.
Когда мы вводим БЦЖ, то получаем иммунный ответ на самые разные молекулы. Но не получаем его на несколько очень важных – на те, что обеспечивают микробу вирулентность. Поэтому в вакцину помимо того, что в ней уже есть, можно попробовать ввести компоненты, которые бы подхлестывали ее действие и активизировали защиту организма.
Артем Ткачук:
– Нашей задачей было создать новую безопасную вакцину, которая работала бы в паре с БЦЖ. Для этих целей лучше всего подходила субъединичная генно-инженерная вакцина, собранная из отдельных «чистых» компонентов, которые получают с помощью стандартного биотехнологического приема – наработкой компонентов в кишечной палочкеEscherichia coli.
Справка:
Процесс изготовления субъединичной генно-инженерной вакцины схематично можно описать так. Гены, кодирующие определенные белки-антигены возбудителя заболевания, вшивают в ДНК кишечной палочки. В итоге бактериальная клетка синтезирует несколько белков (субъединиц) возбудителя. На их основе и делают вакцину. Если ее ввести в организм человека, то вырабатывается иммунный ответ к этим белкам, который будет защищать от инфекции. – Ред.
Кишечная палочка позволяет в больших объемах получать необходимые компоненты. Но «в лоб» эту задачу решить достаточно сложно, потому что у генно-инженерных вакцин есть недостаток, который заключается в том, что сами по себе отдельные белки таких вакцин вызывают довольно слабую реакцию иммунной системы. Им нужен некий фактор, который бы запускал иммунную систему в ответ на вводимые белки. Этот фактор называют адъювантом. Почти все генно-инженерные вакцины содержат в себе адъювантный компонент. Сейчас в мире активно ведутся поиски новых эффективных адъювантов, поскольку применяемые в настоящее время просто морально устарели. Однако ни один из них пока еще не нашел широкого применения.
Александр Апт:
– Долгое время применяли вообще только один адъювант – алюминиевые квасцы. Это неплохой адъювант для получения антител, но никакой – для стимулирования ответа Т-лимфоцитов, а именно они, а не антитела обеспечивают защиту от бактерий, обитающих внутри клеток хозяина, таких как возбудитель туберкулеза.
Артем Ткачук:
– Основная задача адъюванта продлить «жизнь» антигена в организме: так он дольше, а значит, сильнее взаимодействует с клетками иммунной системы. Помимо этого современный адъювант должен «уметь» активировать нужный тип иммунного ответа и, конечно, быть безопасным для человека.
Параллельно с созданием генно-инженерной вакцины у нас была задача создать современный эффективный адъювант. В итоге получился не только адъювант, но и технология очистки компонентов вакцины. Мы модифицировали белки вакцин (антигены) таким образом, чтобы они могли достаточно прочно, но обратимо связываться с полисахаридом определенной структуры. Этот полисахарид обладает всеми перечисленными мной качествами эффективного безопасного адъюванта.
Получилась простая и элегантная вещь: мы выращиваем белки в Escherichia coli, а потом с помощью адъюванта выделяем их из экстракта бактерий. Получается, что вакцина сама себя «собирает». То есть мы очищаем антигены от лишних компонентов кишечной палочки, многие из которых токсичны, практически за один шаг, для этого не требуется сложная система очистки. А надо сказать, что любая система очистки антигенов – процедура долгая и недешевая, что усложняет и увеличивает стоимость производства вакцины. Мы же, повторюсь, получаем готовую вакцину буквально за один шаг. Кроме того, повышается качество очистки, поскольку с нашим адъювантом связываются только белки вакцины – и больше ничего. Эта технология универсальна – с ее помощью можно получить любую генно-инженерную вакцину на основе рекомбинантных белков.
Александр Апт:
– Адъювант мы разработали. Но есть и другие проблемы. Особенность туберкулеза в том, что должно пройти очень много времени, прежде чем подтвердится эффективность вакцины – не менее 30 лет, то есть надо долго ждать, чтобы увериться, что вакцинация в самом деле снизила заболеваемость. Звучит странно, но одна из главных сложностей создания противотуберкулезных вакцин состоит в том, что за 120 лет, прошедших со времен открытия Р. Кохом возбудителя болезни, наука так и не узнала, что является коррелятом протекции. Иными словами, мы не знаем, что в организме надо найти, чтобы сказать: «Вот, в нем появилась защита от туберкулеза». Таким образом, ранние корреляты протекции нам неизвестны, а проверить эффективность по конечному результату тоже не удается, по крайней мере тем, кто начал исследование.
Артем Ткачук:
– Да, сложность работы заключается в особенностях микобактерий. Они очень долго размножаются. Клетки большинства бактерий делятся за 20 минут, а у микобактерий туберкулеза это занимает 18 часов. Поэтому развитие заболевания может быть очень длительным и проверка эффективности вакцины занимает десятки лет. При этом, естественно, мы должны доказать наличие иммунного ответа на введение вакцины, когда она будет создана.
В любом случае мы должны все очень хорошо продумать, потому что второго шанса не будет. Проверка эффективности – дело очень долгое, и мы не сможем повторить работу, если окажется, что ошиблись.
А с самой разработкой вакцины, скажем, в три года вы уложитесь?
Артем Ткачук:
– У нас был очень большой генно-инженерный задел. Мы подошли к этой работе, зная, как будем ее делать. Фундаментальные исследования уже полностью проведены перед переходом к доклиническим испытаниям на животных. Поэтому, если отвечать однозначно, можно успеть провести доклинические исследования за три года или нет, – да, можно. Если есть коллектив, который готов ринуться в бой, и уже имеется отлаженная схема работы. Я очень надеюсь, что у нас это есть.
А планы на проведение клинических испытаний у вас уже есть?
Александр Апт:
– Наш директор, президент Общества фтизиатров России, обдумывает, как это организовать. И в первом приближении есть мысли, как это можно сделать. Но есть своя специфика. Если бы мы делали абсолютно новую вакцину для детей, я бы не взялся за клинику вообще. Проводить испытания на детях? Да никогда! Жизни не хватит точно, потому что результаты будут понятны через полвека. А мы хотим эту вакцину добавить уже взрослым, тем, кто был привит БЦЖ в детстве, для ее усиления. А БЦЖ вводят у нас всем, или почти всем, в роддоме. Поэтому провести тесты на добровольцах – сначала на безопасность, а потом на иммуногенность (необходимые тесты в клинических испытаниях. – Ред.) – вполне возможно.
Артем Ткачук:
– К производству лекарственных средств, которые в дальнейшем будут использоваться в клинике, в том числе на стадии клинических испытаний, предъявляются жесткие требования качества, в идеале должно быть соответствие международным стандартам GMP (Good Manufacturing Practice, надлежащая производственная практика – система норм, правил и указаний в отношении производства лекарств. – Ред.). У Института Гамалеи (НИИЭМ имени Н.Ф. Гамалеи. – Ред.) имеется многолетний опыт производства различных иммунобиологических препаратов (например, вакцины БЦЖ). Этот опыт позволит нам создать современное производство новой вакцины для профилактики туберкулеза в соответствии с самыми высокими международными требованиями.
А вообще в мире разработка противотуберкулезных вакцин – популярная тема?
Александр Апт:
– В мире – да. Но ни у кого нет чего-то подобного нашей формуле «новый адъювант, он же очищающее вещество, он же изолирующее вещество». Плюс к тому, мы это делаем в двух моделях на животных – мышах и морских свинках – и можем выбрать уникальные линии мышей: сверхчувствительных к туберкулезу, резистентных к туберкулезу и так далее. Этого тоже в мире почти нигде нет. О России даже и говорить нечего.
Проект поддерживает Минпромторг. А без госконтракта с ним вы стали бы вакциной заниматься?
Александр Апт:
– Как удачно выразился Александр Леонидович Гинцбург (директор Института Гамалеи. – Ред.): «Теперь за эту работу вам будут еще и платить». Так вот, за работу надо платить. На один нормальный эксперимент – чтобы получить достоверные результаты – мне нужно выделить в виварии 100 мышей и 50 морских свинок. Стоимость одной лабораторной мыши 14 долларов. Имеется в виду, что животное просто купили – не кормили и не поили. Каждый день содержания мыши стоит 10 центов. А если ее держат в изоляции после того, как заразили, – это 1 доллар в сутки. Туберкулезом мыши болеют по 6–8 месяцев, и все это время мы должны за ними следить. А работы у нас на 2–3 года. Работа на животных в области опасных инфекционных болезней – просто кошмар. Наверное, в мире есть 5–8 лабораторий, где могут сказать: «Мы можем ставить эксперименты на туберкулезных мышах». Мало кто выдерживает сложность задачи. В общем, здесь, безусловно, нужна государственная помощь. Мы бы сделали несколько экспериментов, опубликовали статью-другую. Но так, чтобы сказать: «Ребята, у нас не просто эксперименты, а доклинические испытания вакцин», – вряд ли. Если бы не госконтракт, я бы должен был понизить уровень финансирования работы. Понизить уровень – значит потерять сотрудников. Потеря сотрудников невосполнима.
Артем Ткачук:
– Совместная работа наших институтов – это прекрасный пример перехода от фундаментальной науки к прикладной и тесной связи их между собой, с биотехнологией и с выходом на рынок. Результаты, которые будут получены, можно использовать для создания многих современных генно-инженерных вакцин. Это очень хорошо, потому что у нас в стране многие из вакцин, которые сейчас в списке обязательных прививок, хорошо бы усовершенствовать или заменить на новые, более безопасные и эффективные препараты.
Источник: strf.ru
