ДНК-вакцины
В настоящее время интенсивно разрабатываются вакцины из плазмидных ДНК, кодирующих протективные антигены возбудителей инфекционных болезней. Такая ДНК, введенная животному, проникает в ядро клетки, длительное время существует вне хромосом без репликации, транскрибируется и экспрессирует соответствующие антигены, вызывающие в организме привитого формирование иммунитета. ДНК-вакцины сохраняются в организме 3-4 нед. За это время ДНК-вакцина индуцирует Т- и В-клеточ- ный иммунитет, однако многие механизмы развития иммунного ответа на ДНК-вакцины остаются неизученными.
Наиболее распространенным способом введения ДНК-вакци- ны является внутримышечный, поэтому считается, что ДНК-вак- цина проникает в мышечную клетку. Вместе с тем мышечная клетка слабо экспрессирует продукты генов ГКГ I и II классов, которые необходимы для представления антигена Т-клеткам. Выйдя из мышечной клетки, антиген должен найти вспомогательные клетки (макрофаги, дендритные клетки и др.), которые обладают сильной антигенпредставляющей способностью.
Вероятно, ДНК-вакцина может проникать непосредственно в макрофаг или дендритную клетку, в которых существуют хорошие условия для образования комплексов антигена с продуктами генов ГКГ и представления этих комплексов Т-хелперам и цитотокси- ческим Т-лимфоцитам (рис. 9). Этот процесс может происходить в участке инъекции ДНК-вакцины и в регионарных лимфатических узлах и других лимфоидных органах, куда антиген поступает быстро после его внутримышечного введения.
Для приготовления ДНК-вакцины можно использовать смесь ДНК, которая обеспечивает образование разных антигенов к одной или (теоретически) нескольким инфекциям.
ДНК-вакцины могут быть получены в большом количестве, они стабильны и лишены инфекционных агентов. Перспективным направлением является разработка многокомпонентных вакцин, содержащих две или несколько плазмидных форм, которые кодируют разные антигены, цитокины или другие биологически активные молекулы.
При иммунизации людей обычной рекомбинантной вакциной против гепатита В у определенной части вакцинированных не образуются циркулирующие антитела даже после повторной вакцинации.
ДНК — ДНК-вакцина; АГ — антиген; МК — мышечная клетка; ДК — дендритная клетка; АГ ГКГ — антигены ГКГ I и II классов; Тх — Т-хелпер и его маркер CD4; Тц — цитотоксический Т-лимфоцит и его маркер CD8.
ДНК-вакцина против гепатита В, введенная в липосомах или в смеси с HJ1-2, способна преодолеть такую рефракторностъ у вакцинированных. Известно также, что вакцины, особенно живые, вызывают у новорожденных слабый иммунный ответ в связи с присутствием у них материнских антител. В опытах на новорожденных шимпанзе и мышах показано, что ДНК-вакцины способны индуцировать клеточный иммунитет на фоне материнских антител или антител, введенных извне.
На животных изучены вакцины из ДНК-вирусов приобретенного иммунодефицита человека, гриппа, бешенства, лимфоцитар- ного хориоменингита, гепатитов В и С, простого герпеса, папил- ломатоза, а также возбудителей малярии, лейшманиоза, туберкулеза. На стадии клинических испытаний находится ДНК-вакцина против малярии.
В соответствии с рекомендациями ВОЗ по созданию и контролю ДНК-вакцин (1997) необходимо тщательно отработать процедуру получения и очистки плазмидной ДНК. Особое внимание должно быть уделено примесям РНК, хромосомной ДНК и примесям бактерийного происхождения. Должны быть представлены характеристика плазмидной ДНК, описание источника ее получения, нуклеогидная последовательность гена, кодирующего антиген. Должен быть описан метод введения плазмиды в бактериальную клетку и дана характеристика бактериальной клетки, содержащей
вектор. В конечном продукте должны быть установлены лимиты концентрации денатурированных и деградированных ДНК. Для установления таких лимитов используют метод иммуноблота и другие чувствительные физико-химические и иммунологические методы с применением высокоаффинных антител к антигенным компонентам.
Проблемы безопасности при разработке вакцин из плазмидной ДНК являются наиболее важными. В доклинических испытаниях при введении ДНК-вакцины животным необходимо изучить распределение плазмидной ДНК, длительность ее присутствия в организме и степень риска интеграции ДНК в геном клетки. В исследованиях на животных и людях следует выяснить возможность образования анти-ДНК-антител и антител к примесям вакцины.
Вакцины можно получать не только из ДНК, но и из РНК. Такие вакцины более безопасны в отношении бластогенного эффекта, однако они нестабильны и вызывают кратковременный иммунитет. Производство РНК-вакцины более трудоемкое.