Вакцини рятують людство від хвороб настільки давно, що сьогодні їх класифікація розширилася до кількох десятків окремих типів, як і перелік показань до застосування. На жаль, таких препаратів нам усе ще бракує, а багато з тих, що є, — далекі від досконалості. Утім, з’явилися й гарні новини. Нещодавно європейським ученим вдалося зробити ще один важливий крок на шляху до створення стабільних вакцин: винайти новий ад’ювант. А їх колеги із США домоглися значних успіхів у боротьбі з нехай і несмертельною, але надто поширеною та «важкою» для систем охорони здоров’я дерматологічною хворобою — акне.
Швидше. Безпечніше. Влучніше
Вакцини, які стимулюють імунну систему для максимально ефективного знищення пухлинних клітин, усе частіше використовують в онкотерапії. Однак не завжди на розробників і клініцистів чекає успіх. Річ у тім, що при злоякісних новоутвореннях і деяких інфекційних захворюваннях, приміром, туберкульозі, необхідно стимулювати саме Т-клітини. І щоб імунотерапевтичні препарати проти раку забезпечували оптимальний ефект, потрібна досить виражена їх відповідь. Однак механізм активації Т-клітин набагато складніший, ніж B-лімфоцитів, а білкові молекули, котрі застосовують для націлювання на такі мішені, схильні до швидкої деградації.
Для досягнення ефективнішого впливу на імунну систему, особливо на Т-клітини, які спеціалізуються на «детекції» пухлинних клітин, співробітники університетів Женеви (UNIGE) і Фрібура (UNIFR) разом зі своїми німецькими колегами з університетів Мюнхена та Байройта звернулися по допомогу до «чудес природи».
Їм вдалося створити із шовку павука Araneus diadematus транспортну систему, здатну доставляти вакцину безпосередньо до імунних клітин. Мікрочастинки із цього неймовірно легкого, стійкого та нетоксичного біоматеріалу утворюють своєрідну мікрокапсулу. Вона не тільки захищає пептиди онковакцини від передчасної деградації, а й допомагає транспортувати дорогоцінний вантаж до клітин-мішеней, тим самим значно посилюючи імунну відповідь з боку Т-лімфоцитів.
Інновація також може бути застосована і у виробництві «стандартних» профілактичних вакцин, призначених для захисту від інфекційних захворювань, — вона забезпечує більшу стійкість до найекстремальніших умов зберігання. Важливо, що ця технологія цілком доступна установам із найскромнішим обладнанням. Й для виробництва навіть не потрібні численні ферми Araneus diadematus — такий шовк досить легко синтезувати штучно.
Операція «Чиста шкіра»
Незважаючи на те що акне ніяк не назвеш хворобою, що загрожує життю, вона спричиняє значні психологічні, екологічні та економічні проблеми. Особливе занепокоєння викликає глобальне застосування (доволі часто нераціональне) антибіотиків у його терапії. Ефективна вакцинація дає змогу запобігти цій проблемі (так само як і багатьом іншим, наприклад, побічним ефектам гормональних препаратів, топічних або системних ретиноїдів тощо).
Нещодавно у Journal of Investigative Dermatology повідомили про значні успіхи в розробці вакцини проти акне. Це стало можливим після з’ясування важливого факту: запальні реакції у хворих з акне спричиняє фактор Christie-Atkins-Munch-Peterson (CAMP), токсин бактерій Propionibacterium acnes. Результати подальших досліджень підтвердили, що CAMP може бути перспективною мішенню для імунотерапії акне. Й нещодавно дерматологи з Університету штату Каліфорнія у Сан-Дієго вперше продемонстрували, що моноклональні антитіла до токсину, котрий виділяють збудники вульгарних вугрів, здатні зменшити запалення під час загострення акне.
Це не перша спроба створити вакцину від акне, проте її вважають найбільш вдалою: ефективність препарату вже доведена в експериментах на тваринних моделях і ex vivo у клітинах шкіри людини. Утім, залишається невивченою ймовірність впливу нової вакцини на інші мікроорганізми, що входять до складу нормальної мікрофлори шкіри. Коли експерименти доведуть, що препарат безпечний для неї, почнуться клінічні випробування: розробники понад усе прагнуть уникнути небажаних порушень мікробіому, котрий підтримує гомеостаз шкіри.
«Культурна» проблема
Успіх у галузі вакцинології та імунології в цілому видається просто неймовірним. Особливо коли пригадати, що не так давно для запобігання «елементарним» інфекціям замість субодиничних доводилося застосовувати досить ризиковані гетерологічні вакцини. Можна навіть стверджувати: ми є свідками золотої ери вакцинології.
Але насправді вона почалася ще до ХХ століття, й зовсім не з розробки ефективних препаратів чи навіть ад’ювантів. Золотою ерою вакцинології вважають період, коли з’явилася можливість культивувати збудників для виготовлення вакцин у достатній кількості. Тобто фактично це виявилося закладенням фундаменту вакцинології.
Через відсутність технологій для культивування інфекційних агентів розробляти нові препарати для імунізації було практично неможливо. Основні вороги людства — віруси — потребували відтворення та розмноження в тканинах організму хазяїна. Перший успіх вирощування тканин in vitro датується 1885 роком, коли німецький дослідник Вільгельм Ру зміг підтримувати в сольовому розчині «життя» частини курячого ембріона протягом кількох днів.
Помилкове безсмертя
Та здійснити прорив у цьому напрямку вдалося вже іншому вченому, французу Алексісу Каррелю: він удосконалив спосіб вирощування клітин тварин і людини й уперше застосував додаткове живлення для прискорення їх росту. Його найвідомішим досягненням вважають створення лінії клітин сполучної тканини, виведеної із курячого серця, котра зберігалася 34 роки та пережила самого вченого. (Дослідник почав вирощувати фібробласти ще в 1912 році, а їх залишки викинули у 1946-му.)
Це досягнення, про яке безліч разів згадували в літературі, додатково «підживило» міф про вічні клітини, що панував у колі науковців. Так, вважалося, що клітини можуть жити нескінченно, за винятком «суто випадкових летальних втручань». Щоправда, згодом деякі вчені описали явище старіння клітин in vitro, проте причиною їх нездатності до постійного зростання вони називали недоліки культурального середовища.
Лише в 1961 році було остаточно доведено: клітинні культури мають «обмежений термін служби». Явище старіння клітин in vitro тепер не підлягає сумніву, проте не є задовільним поясненням «безсмертної лінії» Карреля. Сьогодні припускають, що «безсмертя» його культури фібробластів було швидше за все артефактом, адже чистота експерименту французького дослідника залишала бажати кращого: до культурального середовища разом з ембріональною сироваткою, яку час від часу додавали для підтримання росту клітин, потрапляли також «свіжі» ембріональні клітини. Це регулярно оновлювало популяцію фібробластів і створювало ілюзію, ніби в чашці ростуть одні й ті самі клітини, тоді як насправді там просто з’являлися нові. Утім, як би там не було, а французькому лікарю першому вдалося досягнути сталих результатів, і це надихнуло його колег подовжувати пошуки в цьому напрямку.
Протягом наступних десятиліть вдосконалювалися технології, що позитивно вплинуло на здатність підтримувати ріст клітинних культур. До середини ХХ століття методики культивування ліній і тканин, у тому числі й людини, «дозріли» до рівня, коли вчені змогли займатися розведенням вірусів для виготовлення щеплень.
Цікаво, що мета досліджень французького вченого (як і у випадку багатьох інших «медичних чудес») була зовсім іншою. Каррель вирощував клітинні лінії зовсім не заради виготовлення вакцин, його цікавила регенерація тканин після порушення їх цілісності: лікуючи рани, хірург помітив, що додавання фібробластів «із пробірки» пришвидшує загоєння.
Підготувала Любомира ПРОТАСЮК, спеціально для «ВЗ»
