Буквально на днях американські розробники відродили вже дещо згаслу надію очистити планету від вірусу поліомієліту за допомогою нової вакцини — фактично, за одну ін’єкцію.
Нова вакцина із вмістом наночастинок, нещодавно розроблена дослідниками з Массачусетського технологічного інституту (MIT), можливо, оптимізує зусилля медиків, спрямовані на викорінення поліомієліту на планеті. В одній ін’єкції такої вакцини міститься одразу кілька доз, що дасть змогу полегшити процес імунізації дітей у віддалених районах Пакистану та інших ендемічних регіонах, де ця інфекція все ще загрожує життю мільйонів людей.
«Розробка одноразової вакцини, котра забезпечила б повний захист від поліовірусу, може бути дуже цінним внеском у розвиток епідеміологічної служби. Коли ми бралися за створення препарату, то ставили собі за мету забезпечити імунізацію всіх людей на планеті. Досі діти в деяких країнах, що розвиваються, часто не отримують усіх щеплень, необхідних для повного захисту від вірусу. Та сьогодні ми вважаємо, що зможемо виправити цю ситуацію», — заявили в релізі розробники «інтелектуальної» нановакцини.
Як працює нановакцина?
Для її створення команда розробників інкапсулювала інактивований поліовірус у біорозкладаний полімер PLGA — кополімер молочної та гліколевої кислот. Цей полімер можна «запрограмувати» на деградацію через певний інтервал часу, що дає медикам змогу контролювати момент введення наступної дози препарату.
У капсулі PLGA завжди міститься трохи вакцини, яка залишилася на поверхні або дуже близько до поверхні частинки — тільки-но вона потрапляє в організм, то одразу розсіюється. Це так званий початковий викид препарату, який вважається еквівалентом первинному введенню традиційної вакцини. Інші частки залишаються в місці ін’єкції, чекаючи «нагоди». Вона настає, коли полімер деградує і капсула PLGA імпульсом вивільняє препарат — усе це відбувається в певні періоди. Вакцина завжди працюватиме контрольовано, залежно від швидкості деградації полімеру.
Звичайно, усе геніальне просто, але ніхто не стверджує, що легко: дослідникам довелося подолати одну з основних перешкод для використання PLGA в комплексі з «поліо». Річ у тім, що цей полімер розпадається на метаболіти, гліколеву та молочну кислоти, й вказані побічні продукти ушкоджують білки інактивованого вірусу. Зрозуміло, що «поламаний» збудник втрачає здатність ініціювати синтез необхідних антитіл в організмі у достатній для імунного захисту кількості.
Щоб уникнути цього небажаного ефекту, команда з MIT додала до своїх часток позитивно заряджені полімери — вони відривають від молекул зайві протони, зменшуючи в такий спосіб кислотність середовища. Цей трюк дав змогу стабілізувати імуногенну активність поліовірусу в умовах живого організму (розробники вже успішно перевірили новий препарат на щурах).
Паралельно дослідники також працюють над застосуванням аналогічного підходу для створення стабільних одноразових вакцин, які захищають людину від інших небезпечних вірусів, зокрема Ебола та ВІЛ.
Оптимізму додає й те, що полімер, який використовували для побудови згаданої конструкції, уже був схвалений FDA для застосування в людей. Тому розробники сподіваються найближчим часом підтвердити ефективність своєї інновації в клінічних випробуваннях. Отже, є надія незабаром позбутися незручностей «архаїчних» поліовакцин, які застосовують для захисту людей від поліовірусу вже понад півстоліття.
Усього два варіанти
Як не дивно, але досі в розпорядженні медиків були всього-на-всього два види захисту від «поліо». Перша вакцина проти поліомієліту «Солка», яка стимулює синтез антитіл до всіх трьох типів поліовірусу, була розроблена в 50-х роках минулого століття. Препарат виготовляється на основі інактивованого штаму поліовірусу, для формування імунітету потрібні 2-4 внутрішньом’язові ін’єкції. Вакциною «Солка» можна починати щепити дітей з 2-місячного віку.
У 1961 році була схвалена для застосування оральна жива атенуйована поліовакцина «Себіна» (тривалентна — у 1963 році). Цікаво, що першу її версію впровадили в колишньому Радянському Союзі ще раніше — в 1960-му, після ґрунтовного випробування. І на той час, коли її тільки почали застосовувати в Європі, більше 100 млн осіб на території Радянського Союзу та Східного блоку (крім Польщі) були щеплені вакциною «Себіна». Вона забезпечувала деякий захист уже після одноразового введення, проте для досягнення високого рівня захисту все-таки потрібні були 2-3 дози.
Незважаючи на те що внутрішньом’язова вакцина надійніша, досі застосовують усі три типи оральної полівакцини — три-, дво- і одновалентну. Хоча тут і криється проблема: оральну вакцину виготовляють на основі атенуйованого штаму вірусу, отже, вона містить життєздатний збудник. Тому в більшості країн відмовилися від її використання — у дуже рідкісних, але все ж реальних випадках вірусу зі зниженою вірулентністю вдавалося мутувати у вірулентну форму і, відповідно, спричинити інфекцію.
І два «дуже рідкісних» ускладнення
Каузальні зв’язки між оральною поліовакциною та паралітичним і непаралітичним поліомієлітом були встановлені й задокументовані ще в 1994 році. Застосування оральної поліовакцини може призвести до розвитку двох видів поліомієліту — асоційованого з вакциною (vaccine-associated) або вакцинного (vaccine derived). Це подібні, але різні явища.
У першому випадку інфекція розвивається після генетичного видозмінення штаму ослабленого вірусу в кишечнику людини. Ризик її розвитку корелює із введеною дозою. Поліомієліт, асоційований з вакциною, не супроводжується ризиком епідемічних спалахів, він небезпечний тільки для хворої дитини.
Другий варіант — атенуйований вірус «за різних обставин» (цитата ВООЗ) повертає свої колишні сили й активує інфекцію. Він уже епідемічно небезпечний, оскільки може циркулювати в навколишньому середовищі (окремі задокументовані ВООЗ випадки тривали до 6 місяців).
За період з 2005 по 2015 рік зареєстровано 24 спалахи вакцинного поліомієліту в 21 країні; паралітична форма вразила 750 пацієнтів.
Варіант для бідних
Проте оральну полівакцину, як і раніше, застосовують у багатьох країнах, що розвиваються: за минулі 10 років більше ніж 10 млрд доз цієї вакцини були введені понад 2,5 млрд дітей в усьому світі.
Резонів ризикувати чимало: у разі застосування в дітей все ж легше вводити краплі, аніж робити ін’єкції. До того ж вакцина «Себіна» дешевша у виробництві, а введення препарату не потребує спеціально підготовлених медичних працівників, як і стерильного ін’єкційного інструментарію — оральну вакцинацію можуть здійснювати навіть волонтери. Ну і, звісно, ризик захворіти на поліомієліт у дітей з ендемічних регіонів значно вищий, ніж ризик небажаних наслідків від застосування атенуйованої поліовакцини.
Проте фахівці галузі охорони здоров’я давно дійшли висновку, що для успішного викорінення вірусу поліомієліту на планеті необхідно повністю припинити застосування оральної полівакцини — це дасть змогу унеможливити ймовірність реактивації вірусу в імунізованих людей.
Кілька років тому Фонд Білла і Мелінди Гейтс навіть виділив кошти на розробку вдосконаленої вакцини в ін’єкційній формі, яка надійно захищала б від збудника поліомієліту вже після одноразового введення. За реалізацію проекту взялася одна з лабораторій МІТ, однак її співробітники не досягли суттєвих успіхів.
Глобальна ліквідація поліомієліту — близька реальність?
Європейський регіон отримав статус території, вільної від поліомієліту, ще 16 років тому, проте жодна країна не може вважатися абсолютно захищеною доти, поки вірус не буде повністю знищений у всьому світі.
Згідно із міжнародними даними, за період з 1988 по 2013 рік кількість зареєстрованих випадків поліомієліту зменшилася на 99%. Проте повністю хвороби позбутися не вдалося — почасти через проблеми з охопленням вакцинацією дітей у віддалених регіонах: для формування стійкого напруженого імунітету їм потрібно від 2 до 4 введень вакцини.
Один із трьох відомих типів дикого поліовірусу все ще є ендемічним у деяких частинах Пакистану й Афганістану. (За останніми даними, дика версія вірусу тепер трапляється тільки в цих країнах, де за 6 місяців, із кінця 2017 по початок 2018 року було зареєстровано 8 випадків зараження.) А у 2015 році в кількох країнах, включаючи Україну, виявлені циркулюючі поліовіруси вакцинного походження.
Щоб повторно завезти вірус у країну, вільну від поліомієліту, достатньо всього-на-всього однієї людини із зараженого регіону. Отже, для запобігання можливому спалаху інфекції важливо підтримувати високий рівень охоплення населення вакцинацією. Можливо, нановакцини, нарешті, це забезпечать.
Підготувала Любомира ПРОТАСЮК, спеціально для «ВЗ»
