Генно-инженерные вакцины

Рекомбинантная технология совершила прорыв в создании прин­ципиально новых вакцин. Принцип создания генно-инженерных вакцин заключается в том, что в геном живых аттенуированных вирусов, бактерий, дрожжей или клеток эукариотов встраивается ген, кодирующий образование протективного антигена того воз­будителя, против которого будет направлена вакцина.

В качестве вакцин используются сами модифицированные мик­роорганизмы или протективный антиген, образующийся при их культивировании в условиях in vitro. В первом случае иммунный ответ направлен не только против продуктов встроенного гена, но и на носитель вектора.

Примером рекомбинантной вакцины, состоящей из готового антигена, является вакцина против гепатита В, а примером век­торных вакцин, антигены которых образуются in vivo, является антирабическая вакцина. Она получена на основе осповакцины и нашла широкое применение в профилактике бешенства среди ди­ких животных с помощью приманки, содержащей эту вакцину.

Для создания векторных живых вирусных вакцин используют аттенуированный ДНК-содержащий вирус, в геном которого встра­ивается необходимый предварительно клонированный ген. Вирус, носитель вектора, активно размножается, а продукт встроенного гена обеспечивает формирование иммунитета. Вектор может со­держать несколько встроенных генов, отвечающих за экспрессию соответствующих чужеродных антигенов. Экспериментальные век­торные вакцины на основе вируса осповакцины получены к вет­ряной оспе, гриппу А, гепатитам А и В, малярии, простому герпе­су. К сожалению, вакцины испытаны преимущественно на живот­ных, которые устойчивы к большинству из этих инфекций.

Рекомбинантный продукт не всегда имеет ту же структуру, что и естественный антиген. Иммуногенность такого продукта может быть сниженной. Естественные вирусные антигены в клетках эука- риотов подвергаются гликозилированию, что повышает иммуно­генность таких антигенов. В бактериях гликозилирование отсут­ствует или оно происходит не так, как в клетках высших эукарио- тов. У низших эукариотов (грибов) посттрансляционные процессы занимают среднее положение.

Разработчик генно-инженерной вакцины должен представить данные о стабильности системы экспрессии антигена во время хра­нения рабочего банка клеток. При наличии изменений в посевной культуре, которые могут сопровождаться перестройкой, делецией или вставками нуклеотидов, необходимо определить нуклеогидную последовательность, исследовать пептидные карты и последователь­ность концевых аминокислот генно-инженерного продукта. Исполь­зование рестриктазного картирования в сочетании с изучением мар­керов, кодируемых вектором (чувствительность к антибиотикам и др.), может указать на появление изменений в структуре вектора.

Принципы создания бактериальных рекомбинантных вакцин аналогичны. Важными этапами являются клонирование генов и получение мутантных генов, кодирующих иммуногенные, но не токсические формы антигена. Клонированы гены для дифтерий­ного и столбнячного токсинов, токсина синегнойной палочки, сибиреязвенного, холерного, коклюшного, шигеллезного токси­нов. Предпринимаются попытки получить рекомбинантные вак­цины против гонореи и менингококковой инфекции.

В качестве носителя бактериального вектора используется БЦЖ, Vibrio cholerae, Escherichia coli, Salmonella tythimurium. Кишечная группа возбудителей перспективна для разработки энтеральных вакцин. Живые рекомбинантные вакцины, введенные через рот, имеют короткий период жизни, но способны за этот период выз­вать стойкий иммунитет. Возможно создание многокомпонентных вакцин для одномоментной профилактики против нескольких ди- арейных инфекций. Бактериальные векторные вакцины, в отли­чие от вирусных, можно контролировать с помощью антибиоти­ков. Прошли экспериментальную проверку оральные вакцины против гепатита В и малярии.

В перспективе предполагается использовать векторы, в кото­рые встроены не только гены, контролирующие синтез протекгив- ных антигенов, но и гены, кодирующие различные медиаторы иммунного ответа. Получены рекомбинантные штаммы БЦЖ, ко­торые секретируют ИФ-у, ИЛ, Г-КСФ. Предварительные исследо­вания свидетельствуют о высокой эффективности штаммов в от­ношении туберкулеза и рака мочевого пузыря. Получать эффек­тивную векторную вакцину на основе бактерий достаточно трудно из-за нестабильности транфекции генного материала, токсичнос­ти чужеродного антигена для бактерий, малого количества эксп- рессированного антигена.