Вакцина против вич прошла успешные испытания на животных

«Разработки вакцин против ВИЧ-инфекции ведутся в мире уже больше 30 лет. За это время появилось около 100 прототипов, около 50 из них прошли этап доклинических испытаний. Часть кандидатных вакцин была допущена к испытаниям на добровольцах.

Более десятка из них прошли даже клинические испытания третьей фазы. Но пока что ни одна вакцина не показала в этих испытаниях никаких защитных свойств», – рассказал «Милосердию.ru» Сергей Нетесов, член-корреспондент РАН, профессор, заведующий лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета.

«На псевдовирусах проверять безопаснее»

В России есть свои прототипы вакцин от ВИЧ, сообщила в декабре глава Роспотребнадзора Анна Попова.

«Российская Федерация использует все возможности для завершения разработки вакцины от ВИЧ, и сегодня находится вакцина в большей степени готовности», – приводит ее слова «Российская газета».

В первую очередь Анна Попова упомянула о разработке новосибирского Государственного научного центра «Вектор».

Первую фазу испытаний вакцины «КомбиВИЧвак» центр «Вектор» провел еще в 2011 году. Выяснилось, что препарат безопасен и не вызывает побочных эффектов.

ВИЧ-специфические антитела и цитотоксические Т-лимфоциты образовались у 100% добровольцев. А антитела, нейтрализующие ВИЧ-псевдовирусы, – у 80% добровольцев, передает «Интерфакс».

Первые обеспечивают гуморальный, вторые – клеточный иммунитет. Наличие третьих, по словам Сергея Нетесова, доказывает способность организма после вакцинации нейтрализовать псевдовирусы – имитацию ВИЧ.

«На псевдовирусах проверять намного легче, чем на самом ВИЧ. Но это не замена клиническим испытаниям третьей фазы», – пояснил он.

В 2013 году центр «Вектор» получил разрешение перейти ко второй фазе клинических испытаний. Однако результаты этого этапа исследований так и не были обнародованы, отметила в интервью НСН Светлана Завидова, директор Ассоциации организаций по клиническим исследованиям.

По данным «Интерфакс», теперь ГНЦ «Вектор» разработал усовершенствованный вариант вакцины, который называется «КомбиВИЧвак-Ново».

Испытания этого препарата проводятся сейчас в двух медицинских учреждениях Новосибирской области. В них участвуют 240 добровольцев, а продлятся они до конца 2021 года.

Вакцины от ВИЧ уже испытывали на тысячах людей

Вакцина против ВИЧ прошла успешные испытания на животныхВакцина «КомбиВИЧвак». Фото с сайта zdrav.expert

«Дело в том, что все без исключения кандидатные вакцины в первой фазе испытаний вызывали образование ВИЧ-специфических антител. Большинство кандидатных вакцин, дошедших до второй фазы клинических испытаний, вызывали и образование цитотоксических Т-лимфоцитов», – прокомментировал Сергей Нетесов данные об испытаниях вакцины «КомбиВИЧвак».

Обычно во время первой и второй фазы клинических испытаний ученые собирают данные о безопасности вакцины-кандидата, а также о ее способности вызывать иммунные реакции. На этих этапах вакцину получает небольшое количество добровольцев: от 50 до 200 человек, говорится на сайте Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в заметке, посвященной разработке вакцин от ВИЧ.

Уже к 2001 году ученые успели протестировать более 30 вакцин-кандидатов от ВИЧ на уровне первых и вторых фаз клинических испытаний. В общей сложности более 10 тысяч добровольцев приняли участие в исследованиях, которые проводились в США, странах Европы, Бразилии, Китае, Кении, Перу, Таиланде, Уганде и в других странах.

Безопасность вакцин была подтверждена, говорится на сайте ВОЗ. А вот эффективность – нет. Потому что эффективность, то есть защитные свойства вакцины, проверяют во время третьей фазы клинических испытаний. В ней должны участвовать, как минимум, несколько тысяч человек.

В России за последние 20 лет в разработке вакцин от ВИЧ далеко продвинулись три учреждения: Биомедицинский центр в Санкт-Петербурге, ГНЦ «Институт иммунологии» в Москве, ГНЦ ВБ «Вектор» в Новосибирске.

Биомедицинский центр и НИИ особо чистых препаратов ФМБА начали вторую фазу испытаний своей вакцины в 2014 году. Препарат содержит четыре белка ВИЧ-1, полученных путем встройки и последующей экспрессии генов вируса в ДНК кишечной палочки, рассказал медицинскому изданию «Доктор Питер» Андрей Козлов, директор Биомедицинского центра.

Вакцина ГНЦ «Вектор» – полиэпитопная. То есть она содержит разные фрагменты (эпитопы) поверхностного белка ВИЧ. Разработчики смешивали их в различных комбинациях, добиваясь наилучшего результата.

«Сыворотки мышей, иммунизированных КомбиВИЧвак, эффективно подавляют репликацию вируса на культуре клеток, инфицированных вирусом ВИЧ-1», – говорится на сайте научного центра.

Добровольцами должны быть проститутки и наркозависимые

До третьей фазы испытаний ученые впервые дошли в 1998 году. Тогда в США исследовалась векторная вакцина, в состав которой входил белок оболочки вируса gp120. Роль вектора играл ослабленный вирус канареечной оспы.

Вектор – это безвредный генно-модифицированный вирус. Он доставляет в клетку антигены, то есть частицы возбудителя болезни, вызывающие иммунный ответ, или кодирующие их гены, которые в клетках организма производят вирусные белки.

Участниками испытаний были гомосексуалисты. В Таиланде вариант той же вакцины исследовался на добровольцах, употребляющих инъекционные наркотики, говорится в статье на сайте ВОЗ.

Третья фаза клинических исследований вакцин от ВИЧ должна проводиться в группах повышенного риска заражения этой инфекцией.

«Иначе дождаться достаточного количества заболевших для сравнения основной и контрольной групп участников испытаний будет проблематично. То есть добровольцами должны быть, так сказать, «лица с пониженной социальной ответственностью»: люди с крайне рискованным сексуальным поведением, или использующие инъекционные наркотики», – пояснил Сергей Нетесов.

Большая часть добровольцев – основная группа – получает вакцину. А 20-25% – контрольная группа – получает плацебо. За участниками испытаний наблюдают, как минимум, три года. А потом сравнивают число ВИЧ-инфицированных в основной и контрольной группе. Это и является проверкой эффективности вакцины, добавил он.

К добровольцу будут относиться как к ВИЧ-инфицированному

Вакцина против ВИЧ прошла успешные испытания на животныхДобровольцам придется регулярно проходить ПЦР-тестирование на РНК ВИЧ. Фото с сайта mv.ecuo.org

Российские разработчики уже сталкивались со сложностями при попытках набрать добровольцев. «В Санкт-Петербурге хотели в свое время создать группу добровольцев из секс-работников. Но не особо-то идут они. Чтобы набрать несколько тысяч участников, надо года два-три над этим поработать, не меньше», – отметил Сергей Нетесов.

По его словам, для отказа участвовать в испытаниях есть одно важное основание. «После того, как человек вакцинируется, у него образуются антитела к ВИЧ-инфекции. Они будут выявляться обычными тест-системами.

Если у добровольцев не будет какого-то официального документа, который пока не изобрели, они будут восприниматься медицинскими учреждениями всего мира как ВИЧ-инфицированные.

Им придется регулярно проходить ПЦР-тестирование на РНК ВИЧ, причем неоднократно, потому что заболевание слишком серьезное», – сказал эксперт.

Еще одна проблема, возникающая во время третьей фазы испытаний, связана с информированием. По этическим соображениям участникам профессионально объясняют, как именно распространяется ВИЧ-инфекция, и как можно снизить риск заражения.

«Это означает, что доброволец будет принимать такие меры предосторожности, которые исключают заражение. Точно так же проинструктируют контрольную группу, и в этой группе тоже риск заражения сильно уменьшится», – объяснил Сергей Нетесов.

Так что еще и по этой причине пройдет очень много времени, прежде чем исследователи смогут сравнить число инфицированных в основной и контрольной группах и подвести итоги своей работы, добавил он.

Обычно между началом первой фазы клинических испытаний и получением результатов третьей фазы проходит 6-9 лет, говорится в статье на сайте ВОЗ.

«Это огромное разочарование»

В начале 2020 года была остановлена третья фаза клинических испытаний очередной вакцины от ВИЧ в Южной Африке. «Нет абсолютно никаких доказательств эффективности. Годы работы ушли на это. Это огромное разочарование», – сказала генеральный директор Совета по медицинским исследованиям ЮАР Гленда Грей. 

В испытаниях принимали участие более 5400 мужчин и женщин в возрасте от 18 до 35 лет. Среди тех, кто получил вакцину, ВИЧ заразились 129 человек, а среди тех, кто получил плацебо, – 123 человека, сообщает научный журнал Science.

Во время испытаний в Таиланде, проходивших в 2009 году, та же самая вакцина показала эффективность 30%. То есть ВИЧ заразился 51 человек, получивший вакцину, и 74 человека, получивших плацебо.

Выяснилось, что вакцина приводит к образованию в организме антител, которые связываются с возбудителем болезни, но не нейтрализуют его полностью.

Специалисты пришли к единому мнению, что это недостаточный уровень защиты для вывода вакцины на рынок, но испытания продолжились. «Мы ухватились за малейший положительный эффект», – пояснил тогда Энтони Фаучи, директор Национального института аллергии и инфекционных заболеваний США (NIAID).

Сейчас в Северной Америке и Европе проходят клинические испытания Mosaico. В них участвуют около 3800 трансгендеров и мужчин, практикующих однополые связи. Вакцину разработала компания Janssen Vaccines (принадлежит Johnson & Johnson, США). Прививка делается в два этапа. В основе препарата для первой инъекции – «мозаика» из генов разных типов ВИЧ, встроенная в аденовирусный вектор.

Вторая инъекция состоит из поверхностного белка ВИЧ и адъюванта. Испытания должны завершиться в 2023 году.

Одновременно в африканских странах южнее Сахары проходят «сестринские» испытания Imbokodo, которые должны завершиться в конце 2021 года. Исследуется та же вакцина, но с участием более 2600 женщин.

Какой механизм должна активировать вакцина?

Вакцина против ВИЧ прошла успешные испытания на животныхВИЧ изменчив и эволюционирует довольно быстро. Фото с сайта aids43.ru

По словам Сергея Нетесова, многие ученые уже пришли к выводу, что разрабатывать новые кандидатные вакцины от ВИЧ пока преждевременно. Сначала нужно получить больше данных об особенностях этой инфекции.

«Основные усилия ученых сейчас сосредоточены на изучении механизмов обхода вирусом ВИЧ иммунитета, механизма ускользания ВИЧ от иммунитета человека.

Ситуация с этим вирусом такова, что антитела-то образуются, но не защищают от инфекции. Это большая загадка», – отметил вирусолог.

Наука не нашла пока ответ на вопрос, какой именно механизм в организме человека должна активировать вакцина, чтобы предотвратить заражение. Потому что привычные механизмы – гуморальный и клеточный иммунитет – в данном случае оказались не эффективными.

Читайте также:  Исцеление ядом: поможет ли змеиный яд от боли в суставах?

Есть и другие проблемы, мешающие разработке вакцины от ВИЧ. Например, в распоряжении исследователей нет животных, подходящих для экспериментов.

«Ни кролики, ни мыши, ни крысы не болеют этой инфекцией. Низшие приматы тоже не болеют. Для испытаний нужны такие обезьяны, как шимпанзе. В России их очень мало. Поэтому ученые пытаются создавать трансгенных животных, которые имитируют ВИЧ-инфекцию, похожую на человеческую», – сказал Сергей Нетесов.

Наконец, ВИЧ изменчив и эволюционирует довольно быстро, прямо в организме инфицированного человека, и до сих пор неясно, какие именно антигены надо выбирать для вакцины, чтобы обойти процесс «ускользания от иммунитета».

Набирает высоту: что мы знаем о российской вакцине от ВИЧ

В начале декабря глава Роспотребнадзора Анна Попова говорила о «высокой степени готовности» российской вакцины от ВИЧ.

Сегодня ее разработчики подтвердили журналистам, что в первой фазе клинических исследований у 100 процентов добровольцев появились антитела к вирусу. Кстати, статья с их отчетом была опубликована еще в 2016 году.

Давайте разберемся, что на самом деле можно сказать о «высоте» готовности и эффективности этой вакцины.

Вакцина против ВИЧ прошла успешные испытания на животных

Конструкция вакцины КомбиВИЧвак и ее электронная фотография, полученная с помощью электронного просвечивающего микроскопа (перекрашено)

Карпенко Л.И. и др. / Биоорганическая химия 2016

ВИЧ — это вечная эпидемия (и новый коронавирус здесь, кажется, сделал только хуже), ахиллесова пята минздравов по всему миру и больная мозоль вирусологов. Ни одна из попыток разработать от этого вируса надежную защиту до сих пор не оказалась удачной (подробнее мы писали об этом в материале «Без вакцины»).

Окончательно вылечить заболевшего современная медицина тоже не в состоянии — если не считать одного неподтвержденного случая и нескольких пациентов, которые избавились от вируса вместе с собственными клетками крови.

 Наиболее успешная (если так можно сказать о провалившемся испытании) из вакцин от ВИЧ была эффективна на 31,2 процента — эта «высота» держится уже 11 лет.

Поэтому лучшее, что мы сегодня можем противопоставить эпидемии ВИЧ — это вовремя тестировать всех, кто в группе риска, и обеспечивать их лекарствами, чтобы не давать вирусу размножаться в крови.

Но эта задача — так называемая программа «90-90-90» — не для всех стран оказывается легкой (о том, почему так происходит, мы писали в тексте «Успеть за 10 лет»).

И если бы вакцину, вопреки ожиданиям, все же удалось придумать, это существенно упростило бы нашу жизнь.

Что за вакцина?

Вакцину, о которой говорила Попова («КомбиВИЧвак»), разрабатывает Новосибирский центр «Вектор» — тот самый, что сейчас работает и над вакциной от SARS-CoV-2. Причем проблемой ВИЧ он занимается уже давно — по крайней мере, в 2011 году Центр уже провел первую фазу испытаний своей вакцины.

По механизму действия «КомбиВИЧвак» относится к полиэпитопным вакцинам. Это искусственная вирусоподобная частица, то есть белковая «коробка», внутри которой находится кольцевая ДНК с некоторыми вирусными генами.

Такая конструкция должна вызвать подозрение сразу у двух ветвей иммунитета. На поверхностные белки должны среагировать В-клетки — и начать производить специфичные к вирусу антитела.

А ДНК должна попасть внутрь клеток человека и заставить их тоже собирать несколько поверхностных белков вируса — и знакомить с ними Т-клетки.

Эта технология сама по себе не нова — полиэпитопные вакцины испытывали против ВИЧ и раньше, но значительного иммунного ответа они не вызывали. Тем не менее, полиэпитопная вакцина должна решить важную проблему. Дело в том, что защитить человека от ВИЧ раз и навсегда сложно — вирус очень быстро эволюционирует и меняет структуру своих поверхностных белков.

Именно поэтому все попытки сделать вакцину пока что проваливаются — пока организм привыкает к конкретному образу вируса, его уже настигает новый, изменившийся до неузнаваемости.

При этом скорость мутации ВИЧ на порядки больше, чем у гриппа, от которого мы прививаемся каждый год (именно потому, что за год вирус успевает измениться так, что старые «привычки» иммунитета теряют силу).

Полиэпитопная вакцина должна подготовить организм ко встрече с несколькими видами противника сразу.

Белки, которые «торчат» на поверхности вирусоподобных частиц в составе вакцины, совмещают в себе фрагменты сразу нескольких вариантов вирусных белков.

А ДНК, которая в ней содержится, кодирует, по словам разработчиков, консервативные участки — то есть такие, которые должны оставаться неизменными даже в мутирующем вирусе. 

Что в результате?

Многие СМИ сегодня выпустили заметки с заголовками о том, что «российская вакцина от ВИЧ эффективна», или даже «100% эффективна». 

Но единственное, что мы сегодня знаем о работоспособности «КомбиВИЧвак» — это результаты первой фазы ее испытаний, опубликованные в 2016 году в журнале «Биоорганическая химия».

Первое, что проверяют в ходе клинических испытаний вакцины — это безопасность. В своей статье организаторы эксперимента сообщают, что не заметили у добровольцев ни патологических изменений, ни даже местных реакций.

Второе, что нужно измерить — это иммуногенность, то есть способность вызвать иммунный ответ, направленный против нужного вируса.

По словам авторов работы, у всех добровольцев нашлись антитела хотя бы к одному из стандартного набора белков ВИЧ.

Кроме того, у 100 процентов участников нашлись ВИЧ-специфические Т-лимфоциты, которые при встрече с вирусом начинали производить антивирусный белок интерферон гамма.

Также у многих нашлись нейтрализующие антитела — то есть такие, которые не просто налипают на поверхность вирусной частицы (это как раз вирус не останавливает), но еще и мешают ей проникнуть внутрь клетки, предотвращая заражение. Поэтому можно считать, что у большинства испытуемых иммунная система на прививку отреагировала.

Есть только одно «но». Антитела из крови добровольцев нейтрализовали разные субтипы вируса с разной эффективностью. Через полгода после прививки вариант А/392 могли «обезвредить» антитела 71 процента участников, а вариант B/PV04 — только 29 процентов. А через год после инъекций ни у кого из испытуемых этих антител в крови не осталось.

Можно ли уже радоваться?

Радоваться, конечно, можно — хотя бы за участников испытания, которые получили подтверждение, что их иммунная система в порядке, а еще — возможно — какую-то степень защиты от ВИЧ.

А вот делать утверждения о том, что «вакцина эффективна», пока еще, безусловно, рано.

Дело в том, что результаты, которые приводит «Интерфакс» выше, получены в результате первой фазы клинических исследований.

Строго говоря, даже о безопасности и иммуногенности вакцины стоит говорить с осторожностью — в первой фазе участвовали всего тридцать человек (половина получила один укол, еще половина — два укола, а контрольной группы у исследователей вообще не было).

И кто знает, как вакцина поведет себя на большой выборке среди людей разного пола, возраста и с разными сопутствующими болезнями.

Вторая фаза испытаний стартовала еще в 2013 году и должна завершиться в декабре 2021-го.

В ней принимают участие уже 240 человек — но мы пока не знаем ничего ни о дизайне эксперимента (например, есть ли в нем группа плацебо и какое вещество играет его роль), ни о составе выборки добровольцев.

А проверять эффективность, которая, собственно, и служит мерилом ценности вакцины — это задача третьей фазы, о которой пока речи не идет. 

Поэтому, если вам не терпится запастись надеждой на появление вакцины от ВИЧ, можно обратить внимание на две другие вакцины, которые давно уже пробираются через третью фазу испытаний — в США и ЮАР. А если хочется свежих и хороших новостей — можно порадоваться за Уганду: там буквально пару дней назад стартовали третьи фазы клинических испытаний сразу двух вакцин.

Наш кандидат: готова ли российская вакцина от ВИЧ?

Вакцина против ВИЧ прошла успешные испытания на животных

По данным на 2019 год, около 38 миллионов людей в мире – носители вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Этот вирус вызывает СПИД – хроническую болезнь, которая разрушает иммунную систему и приводит к смерти. Ход ВИЧ-инфекции можно лишь замедлить – случаи излечения крайне редки.

Искоренить ВИЧ-инфекцию могли бы вакцины. Их разрабатывают по всему миру, но эффективность кандидатов остается низкой.

В декабре глава Роспотребнадзора Анна Попова сообщила о «высокой степени готовности российской вакцины от ВИЧ», а научный центр «Вектор» подтвердил, что их вакцина «КомбиВИЧвак» стимулировала выработку антител к вирусу у всех испытуемых добровольцев. Узнали, как устроена новая вакцина, работает ли она и стоит ли рассчитывать на скорое избавление от ВИЧ.

Почему лекарство от ВИЧ еще не нашли?

Попав в организм, ВИЧ проникает в основном в иммунные клетки – лимфоциты, макрофаги – и внедряет свои гены в их ДНК. Вирус размножается, а пораженные им клетки гибнут. Со временем их становится так мало, что организм больше не может защищаться от инфекций. В результате развивается тяжелый иммунодефицит – СПИД.

Болезнь впервые обнаружили более 30 лет назад, но до сих пор не придумали, как ее вылечить. Дело в особенностях ВИЧ: во-первых, он слишком быстро мутирует в организме – иммунная система не успевает к этому приспособиться.

Во-вторых, нет примеров успешной борьбы организма с ВИЧ, которые помогли бы разработать лечение. В-третьих, у нас почти нет подходящих животных моделей для изучения этой инфекции, потому что ВИЧ поражает только человека.

Несмотря на трудности, вакцины продолжают разрабатывать. Самыми перспективными оказались вакцины ALVAC HIV и AIDSVAX B/E. Они снижают риск заболевания у привитых на 31%. Однако клинические испытания этих вакцин прошли в 2009 году, и с тех пор ничего лучше создать не удалось.

Как работает вакцина «КомбиВИЧвак»?

Центр «Вектор» приступил к разработке вакцины против ВИЧ больше 10 лет назад. По устройству «КомбиВИЧвак» напоминает типичный вирус – это белковая оболочка, в которую упакованы гены.

Вакцинация таким препаратом близка к естественной вирусной инфекции и «включает» обе ветви иммунитета: гуморальную и клеточную.

Подразумевается, что вирусные белки заставят В-лимфоциты производить антитела, а ДНК вируса проникнет внутрь клеток и привлечет Т-лимфоциты, убивающие зараженные клетки.

«КомбиВИЧвак» включает фрагменты сразу нескольких белков (и их генов) от распространенных вариантов ВИЧ. По мнению разработчиков, такой подход компенсирует высокую скорость мутаций вируса.

Насколько эффективна российская вакцина?

Данных о реальной эффективности «КомбиВИЧвак» мало. Доступны лишь итоги первой фазы клинических испытаний, завершенных еще в 2016 году. На этом этапе задействуют небольшие группы здоровых добровольцев и оценивают безопасность препарата, а иногда и оказываемый им эффект.

Согласно результатам, все испытуемые хорошо перенесли вакцинацию и выработали специфичные Т-лимфоциты и антитела к ВИЧ (как минимум к одному из вирусных белков). У добровольцев нашли и нейтрализующие антитела, которые не дают вирусу попасть в клетку.

Читайте также:  Сладкий обман: Роскачество нашло антибиотики в мёде 19 производителей

В разных пропорциях они появились у 36–86% участников – количество зависело от варианта ВИЧ. Но к концу наблюдения – спустя год после второй вакцинации – показатели вернулись к прежнему уровню.

Получается, вакцина спровоцировала иммунный ответ, но его продолжительность оказалась не так велика, как хотелось бы.

У исследования были и другие недостатки: в нем участвовали всего 30 добровольцев и не было контрольной группы – людей, не получивших вакцину. Тем не менее Минздрав одобрил вторую фазу клинических испытаний «КомбиВИЧвак» (для регистрации нужно успешно пройти три фазы).

По данным Государственного реестра лекарственных средств, испытания начались в 2013 году и должны завершиться в 2021. Сейчас в «Векторе» работают над улучшенным вариантом вакцины – «КомбиВИЧвак-Ново» и проводят испытания с участием 240 добровольцев.

При этом о протоколе и результатах исследований ничего не известно, поэтому об эффективности вакцины судить пока рано.

А как продвигаются испытания зарубежных вакцин против ВИЧ?

До последней фазы клинических исследований пока добрались только две. Первую разработали в фирме Janssen и с 2019 года испытывают в США, Аргентине, Италии, Мексике, Перу, Польше и Испании. Вторую разработали в NIAID (США) и уже несколько лет тестируют в Южной Африке. Недавно ее сочли неэффективной: испытания остановили, но за привитыми продолжают наблюдать.

В отсутствие вакцин ВИЧ-инфекцию лечат с помощью антиретровирусной терапии (АРТ). Используемые при этом препараты не удаляют вирус, но значительно подавляют его размножение в организме. Прием АРТ снижает риск передачи вируса другому человеку, улучшает качество и увеличивает продолжительность жизни людей с ВИЧ.

Исследования вируса иммунодефицита человека – надежды и победы

1 декабря – Всемирный день борьбы со СПИДом. Каждый год к этой дате внимание учёных и людей всего мира обращается к новым достижениям в исследованиях ВИЧ.

Когда было установлено, что причиной СПИДа является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), казалось, что создание вакцины – дело ближайшего будущего.

C тех пор прошло более 25 лет и, несмотря на огромные материальные и интеллектуальные ресурсы, затраченные за это время, вакцина против ВИЧ-инфекции все ещё не создана.

Создание вакцин – история

Чтобы понять проблемы, осложняющие разработку вакцин против ВИЧ-1, поучительно рассмотреть обстоятельства успешной разработки вакцин в прошлом. Создание вакцины против оспы – одно из наиболее ярких достижений в истории медицины.

Почему 200 лет назад, в отсутствии современных знаний, создание вакцины против оспы так быстро увенчалось успехом, в то время как создание вакцины против СПИДа остается нерешённой задачей уже более четверти века? Ответ заключается в том, что сама природа дала проницательному наблюдателю чёткие указания. Эдвард Дженнер обратил внимание на то, что молочницы, ранее переболевшие коровьей оспой, не заболевали оспой натуральной. Это наблюдение позволило установить факт перекрёстной иммунологической реакции двух родственных вирусов, позволяющий использовать вирус коровьей оспы для защиты от оспы натуральной.

Молочницы Дженнера представляли собой «защищённую группу», и это было ключевой информацией, необходимой для создания вакцины. В случае ВИЧ инфекции значительных по численности групп пациентов с чёткой резистентностью к этой инфекции не существует, и выяснить параметры иммунитета, которые коррелируют с защитой от инфекции, невозможно.

Другими проблемами, осложняющими разработку вакцин против ВИЧ-1, являются: отсутствие однозначного ответа на вопрос, какие из иммунных механизмов в защите от ВИЧ являются ключевыми; необычно высокая генетическая и, как следствие, антигенная изменчивость ВИЧ; способность вируса и его отдельных компонентов индуцировать механизмы угнетения и нарушения иммунитета; отсутствие адекватных экспериментальных животных для моделирования ВИЧ-инфекции, а также тот факт, что заражение ВИЧ может происходить как с помощью «свободных» вирусных частиц, так и «спрятанных» внутри инфицированных вирусом клеток хозяина. Поэтому вакцина должна стимулировать как гуморальный (В-клеточный) иммунный ответ, способный нейтрализовать «свободный» вирус, так и Т-клеточный иммунный ответ, который вызывает разрушение инфицированных вирусом клеток с помощью вирус-специфических цитотоксических Т-лимфоцитов (ЦТЛ).

  • Известные подходы
  • Для создания вакцин против ВИЧ были испробованы практически все известные подходы, однако все они оказались бесперспективны.
  • Использование аттенуированного или инактивированного вируса связано с опасностью инфицирования, иммунитет ограничен очень узким кругом вирусных изолятов, а продолжительность иммунитета достаточна мала и не генерируется ЦТЛ.
  • Использование полноразмерных вирусных антигенов для создания рекомбинантных вакцин также осложнено: во-первых, требуется использование большого числа рекомбинантных антигенов ВИЧ-1, многие из которых достаточно сложно получить с использованием генноинженерных систем их синтеза; во-вторых, ВИЧ-1 имеет множество изменённых штаммовых вариантов, что также делает малоэффективным использование полноразмерных антигенов, в-третьих, полноразмерные вирусные антигены, являются потенциальными онкогенами и содержат районы, которые могут либо ингибировать протективный иммунитет, либо индуцируют развитие иммунопатологии.
  • Все эти проблемы ограничивают возможность использования традиционных подходов для создания вакцин против ВИЧ-1 и требуют разработки новых нетрадиционных подходов.
  • Новое поколение вакцин

На наш взгляд, одним из наиболее перспективных и обещающих подходов к созданию нового поколения надёжных и безопасных вакцин против ВИЧ-1 связан с созданием искусственных полиэпитопных вакцин на основе специально отобранных В- и Т-клеточных эпитопов.

Такие вакцины должны содержать только те эпитопы, которые необходимы для формирования специфического иммунитета, и должны быть лишены недостатков, которые присущи субъединичным вакцинам и вакцинам, разрабатываемым на основе аттенуированного или инактивированного вируса.

Искусственные полиэпитопные конструкции имеют потенциал, который позволяет улучшить иммунный ответ против ВИЧ-1 по сравнению с иммунитетом, индуцируемым при естественной ВИЧ-инфекции.

Как получают искусственные полиэпитопные иммуногены?

Вначале проводится анализ структуры вирусных белков и отбираются наиболее важные в иммунологическом плане эпитопы. При этом отбрасываются те эпитопы, которые могут вызвать нежелательные последствия.

Затем осуществляется компьютерный дизайн искусственной белковой молекулы и рассчитывается соответствующая нуклеотидная последовательность искусственного гена.

Ген синтезируют в пробирке путём химико-ферментативного синтеза и встраивают в подходящую векторную молекулу для его экспрессии в клетках бактерий, животных или растений. Данный подход использовался нами при конструировании двух искусственных полиэпитопных конструкций TBI и TCI.

Искусственные иммуногены — TBI и TCI

Первый полученный нами искусственный иммуноген был белок TBI. Он включает четыре Т-клеточных эпитопа и пять В-клеточных нейтрализующих эпитопов и сконструирован в виде белка с заранее заданной третичной структурой.

Белок TBI прежде всего проектировался для индукции В-клеточного ответа, поэтому предсказанная структура эпитопов в составе белковой молекулы должна была обеспечить их распознавание иммунной системой и высокий уровень ответа.

И действительно, созданный нами искусственный белок сохранил иммунологическую активность, поскольку его узнавали антитела из сыворотки больных ВИЧ-1. Кроме того, впервые для белка с гипотетически заданной третичной структурой были выращены кристаллы.

Поскольку известно, что только природные белки способны к кристаллизации, этот факт является подтверждением того, что белок TBI по своей структуре подобен природным белкам. И самое главное – у мышей и обезьян, иммунизированных белком TBI, регистрируется появление ВИЧ-специфических антител, обладающих способностью нейтрализовать ВИЧ-1 на культуре клеток человека.

При конструировании белка TCI были выбраны эпитопы, высоко консервативные для 3-х основных субтипов ВИЧ-1, что может позволить обойти высокую вариабильность вируса.

Чтобы выбранные эпитопы не обладали способностью индуцировать аутоиммунные реакции, были исключены нежелательные эпитопы, которые потенциально могут индуцировать антитела, обладающие перекрёстной специфичностью с нормальными клеточными белками.

В результате белок TCI имеет более 80 оптимально отобранных эпитопов и является самым представительным среди известных полиэпитопных конструкций.

Кандидатные вакцины

На основе иммуногенов TBI и TCI на «Векторе» созданы две кандидатные вакцины КомбиВИЧвак и Сал-ВИЧ «Д», содержащие ДНК- и белковые эквиваленты TBI и TCI.

КомбиВИЧвак представляет собой комбинацию двух искусственных иммуногенов, один из которых — белок TBI. Вакцина сконструирована в виде вирусоподобных частиц. На её поверхности расположено большое число молекул TBI, что позволяет значительно увеличить иммуногенность вакцинной конструкции.

Один из основных показателей эффективности вакцины – способность индуцировать антитела, которые не только узнают, но и нейтрализуют вирус.

Наши результаты показали, что сыворотки мышей, иммунизированных КомбиВИЧвак, эффективно подавляют репликацию вируса на культуре клеток, инфицированных вирусом ВИЧ-1, причём на том же уровне, что и сыворотки, полученные от ВИЧ-инфицированного человека. Т.о.

, кандидатная вакцина КомбиВИЧвак обладает рядом уникальных свойств: она объединяет В- и Т-клеточные иммуногены в одной конструкции, индуцирует как гуморальный, так и клеточный иммунный ответ, а эпитопы, входящие в состав её полиэпитопных иммуногенов, являются консервативными и представлены разными белками ВИЧ-1.

Кандидатная рекомбинантная вакцина Сал-ВИЧ «Д» предназначена для активации ВИЧ-специфического системного и мукозального звена иммунитета. Исследование специфической активности вакцины Сал-ВИЧ «Д» на лабораторных животных показало, что и эта вакцина эффективно стимулирует необходимый иммунный ответ.

Препараты КомбиВИЧвак и Сал-ВИЧ «Д» могут рассматриваться не только как профилактические, но и как терапевтические вакцины, поскольку они индуцируют иммунные ответы, способные уничтожать инфицированные клетки-мишени.

Проведённые доклинические испытания показали, что вакцины Комби-ВИЧвак и Сал-ВИЧ «Д» не оказывают негативного влияния на гематологические и морфологические показатели и являются безвредными и хорошо переносимыми.

Полученные материалы не содержат данных, которые могли бы препятствовать проведению клинических испытаний кандидатных вакцин КомбиВИЧвак и Сал-ВИЧ «Д».

Однако оправдают ли эти вакцины возлагаемые на них надежды и станут ли они использоваться в широкой медицинской практике покажут только дальнейшие клинические испытания.

Лариса Ивановна Карпенко, д.б.н., зав. лабораторией разработки средств иммунопрофилактики

Сергей Иванович Бажан,

д.б.н., зав. теоретическим отделом,

Читайте также:  Перелетная болезнь: что за штамм вируса птичьего гриппа угрожает России

Александр Алексеевич Ильичёв,

д.б.н., профессор, зав. отделом иммунотерапевтических препаратов

Вакцина против ВИЧ: разработки и причины неудач

УДК 612.017.1:616.002 ББК 28.707

ВАКЦИНА ПРОТИВ ВИЧ: РАЗРАБОТКИ И ПРИЧИНЫ НЕУДАЧ

ГАЛИУЛИНА К.Ю. ФГБОУВО ЮУГМУМинздрава России, г. Челябинск, Россия e-mail: karigal777@gmail.com

Аннотация

В статье представлены существующие разработки и перспективные направления специфической профилактики ВИЧ-инфекции. Рассмотрены наиболее значимые факторы, осложняющие задачу создания эффективной вакцины против вируса иммунодефицита человека (ВИЧ).

Ключевые слова: ВИЧ, СПИД, изменчивость, профилактика, вакцина.

Актуальность. Проблема ВИЧ / СПИДа на данный момент касается не только области локального медицинского, но и глобального социально-экономического, общественного интереса.

За 35 лет, прошедших со времени начала эпидемии ВИЧ-инфекции, она стала причиной смерти 35-40 миллионов человек, что дало повод соизмерять масштабы демографического поражения с мировыми войнами.

Несмотря на современные достижения диагностики ВИЧ-инфекции и ее терапии, эпидемиологическая ситуация остаётся крайне напряжённой, тенденция к нарастанию потерь сохраняется.

В 2015 г. в мире заразились ВИЧ 2,1 миллиона человек, СПИД унёс жизни 1,1 миллиона человек. На начало 2017 г. суммарное число зафиксированнных случаев ВИЧ-инфекции в структуре заболеваемости граждан Российской Федерации достигло 1 114 815 человек (в мире — 36,7 миллионов ВИЧ-инфицированных, в том числе 2,1 миллиона детей).

Согласно расчётам объединённой программы организации объединённых наций по ВИЧ / СПИД (ЮНЕЙДС) (Joint United Nations Programme on HIV/AIDS (UNAIDS)), в России уже более 1 500 700 инфицированных ВИЧ, более того, по версии швейцарских и американских специалистов, неофициальное число инфицированных приближается к 2 000 000.

  • Стремительное распространение ВИЧ / СПИДа гарантированно снижает
  • продолжительность жизни населения земного шара, сокращает его численность в связи с гибелью мужчин и женщин детородного возраста, повышением уровня детской смертности. Отрицательное влияние ВИЧ на
  • экономическую компоненту объясняется снижением числа трудоспособного населения, увеличением доли лиц, не способных к труду и требующих социального обеспечения.
  • Всего за 30 лет ВИЧ удалось распространиться повсеместно, несмотря на ограниченный спектр возможного пути передачи (половой, инъекционный,

трансплацентарный, гемотрансфузионный, перинатальный), в связи в этим перед учёными всего мира стоит задача изобретения эффективной вакцины против ВИЧ.

Несмотря на множественные попытки разработать эффективную вакцину против ВИЧ-инфекции, однозначный успешный результат достигнут не был [6].

В связи с этим, всё более актуальной становится проблема более тщательного изучения трудностей, связанных с разработкой результативной вакцины против ВИЧ [3].

Цель работы. Рассмотреть существующие разработки и перспективные направления специфической профилактики ВИЧ-инфекции, а также причины неудач в создании вакцин против ВИЧ-инфекции.

Материалы и методы. Анализ источников литературы, посвящённых специфической профилактике ВИЧ-инфекции, изменчивости и другим особенностям ВИЧ.

Результаты исследования. Вакцина — это препарат, содержащий антигены возбудителя инфекционного заболевания, введение которого сопровождается возникновением иммунитета (невосприимчивостью) к данному возбудителю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

  1. Несмотря на значительные победы учёных в снижении заболеваемости населения
  2. инфекционными заболеваниями путём своевременной вакцинации (так, в 1980 году была официально провозглашена ликвидация
  3. натуральной оспы, достигнутая массовой вакцинацией), проблема ВИЧ-пандемии так и не решена.
  4. За последние годы появлялось значительное количество информации о различных инновационных вакцинах против ВИЧ-инфекции, порядка 35 вакцин в настоящее время проходят доклинические и клинические испытания [11].

Со времени начала первых клинических испытаний предполагаемой действенной вакцины на людях, начатых свыше десяти лет назад, в тестировании приняли участие более 20 тысяч волонтёров. Тем не менее, огромные средства, вложенные в работы по разработке ВИЧ-вакцин и грандиозные усилия учёных, не оправдали себя, так как ни одна вакцина не доказала своей ожидаемой эффективности.

Одной из вакцин, на которую возлагались большие надежды, была ДНК-вакцина.

Для обеспечения необходимого иммунного ответа, направленного против вирусной инфекции, не нужен цельный вирус, достаточно наличия одного или нескольких белков, локализующихся на его поверхности. Данный компонент и обеспечивают ДНК-вакцины.

ДНК-вакцины (генные вакцины, вакцины на основе нуклеиновых кислот) представляют собой определённые генно-инженерные конструкции (ДНК-фрагмент), содержащие специфический ген, который при попадании в клетку инициирует продукцию нужного белка-антигена. Таким образом, производится введение не самого белка-антигена, а механизма, обеспечивающего его синтез, т.е. ДНК. Итог аналогичный: образование иммуноглобулинов, направленных на

уничтожение чужеродных организму белков.

Перспектива использования участков ДНК в целях вакцинации появилась ещё в 50-60-е годы, когда после проведения исследований подтвердился факт сохранения способности к транскрибированию генетической информации ДНК после переноса её в другую клетку. Следует отметить, что подобная вакцина, названная избирательной «генетической иммунизацией», способна обеспечивать активный гуморальный иммунитет, но и клеточный иммунный ответ.

ДНК-вакцина представляет собой

имплантированную в клетку, с помощью вектора (переносчика) последовательность нуклеотидов, кодирующую антиген/комплекс антигенов. Необходимо подобрать оптимальный вектор -вирус или бактерию. Были протестированы более 20 разных бактерий, РНК- и ДНК-содержащих вирусов. Наиболее подходящими векторами

  • оказались изменённый штамм
  • модифицированного вируса коровьей оспы ankara, а также вирусы fowlpox и сапагурох, которые обладают возможностью инфицирования клеток человека, но потеряли возможность к размножению в них.
  • Иной вариант ДНК-вакцинации, безвекторный, заключается в помещении ДНК в частички металла с дальнейшей их имплантацией в дендритные клетки.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Неоспоримое преимущество использования ДНК-вакцин состоит в том, что в сравнении с обычной вакцинацией, когда антиген вводится в организм в достаточно большом количестве и существует в нем относительно короткий промежуток времени, использование ДНК в качестве активного агента позволяет осуществлять регуляцию сразу нескольких параметров: дозы антигена, продолжительности и интенсивности его действия (дозированные количества белка-антигена продуцируются в организме внутриклеточно длительно).

Также применение ДНК-вакцин позволяет избежать множества нежелательных побочных эффектов старого поколения вакцин, произведённых на основе живого ослабленного возбудителя: риск развития инфекции, хроническая иммуностимуляция и др.

Принцип ДНК-вакцинации был положен в основу американской компанией VaxGen при разработке вакцины против ВИЧ AIDSVAX. Вакцина AIDSVAX создавалась на основе белка ВИЧ — gp 120, который вирус использует в сочетании с белком gp 41 для проникновения в клетку.

Гипотеза действенности вышеупомянутой вакцины заключалась в выработке специфических антител к одному из белков ВИЧ — gp 120 или gp 41 или к обоим белкам, таким образом, полностью перекрывался бы доступ ВИЧ к искомой клетке.

Тем не менее, несмотря на то, что вакцина AIDSVAX стала первым препаратом из серии ВИЧ-профилактики, прошедшим все этапы клинических тестов в 2002 г., AIDSVAX оказалась неэффективной.

  1. Следующий тип вакцин очень близок к концепции ДНК-вакцин.
  2. Так, первая вакцина IAVI, разработанная сотрудниками университетов Оксфорд (Англия) и Найроби (Кения) в сотрудничестве с Международной инициативой по разработке вакцины против СПИДа (International AIDS Vaccine Initiative (IAVI)), проект по созданию которой получил название инициатива Кенийской вакцины от СПИДа (Kenya AIDS Vaccine
  3. Initiative), содержит РНК ВИЧ подтипа А.
  4. Второй проект IAVI по производству вакцины в партнерстве с AlphaVax из Северной Каролины и университетом Кейптауна (ЮАР), ориентирован на разработку вакцины от ВИЧ подтипа C.

В третьем проекте IAVI-исследований планируется адаптировать инновации Балтиморского института вирусологии. Предполагаемая концепция вакцины против ВИЧ включает в себя пероральное использование. Подобное применение объясняется имплантацией активных компонентов вакцины внутрь непатогенных штаммов сальмонеллы.

Другой возможный путь инициации иммунного ответа на проникновение вируса иммунодефицита — это активация значительного пула клеток, обладающих способностями инактивировать клетки, инфицированные ВИЧ, иными словами, производится интенсификация клеточного иммунного ответа.

Вакцины, основанные на базисе стимулирования клеточного ответа, находятся в стадии клинических испытаний. Вакцина ALVAC, представленная французской фармацевтической компанией Sanofi Pasteur, включает в свой состав птичий вирус (canarypox), в котором были найдены ВИЧ-элементы.

Необходимо отметить, что хотя и вакцины ALVAC первого поколения основывались на профилактике ВИЧ подтипа B, результаты исследований на американских добровольцах показали, что действие вакцины распространяется и на другие подтипы ВИЧ.

Однако, после последних клинических испытаний в Уганде (Восточная Африка), новостей о препарате не появлялось.

Чем же объяснить неудачи в разработке средства вакцинации от ВИЧ?

Одна из главных проблем, возникающих при создании вакцины, связана со стремительной генетической изменчивостью вируса

иммунодефицита [8].

Данная изменчивость обуславливает как «феномен ускользания» вируса от защитных факторов иммунной системы, так и непродуктивность антиретровирусной терапии по отношению к специфическим вирусным вариантам, проходящим позитивный отбор в организме человека. Вариабельность генома ВИЧ иллюстрируется тем фактом, что на терминальной стадии СПИДа число вариантов исходной вирусной частицы (псевдовидов) сравнимо с генетическим полиморфизмом вируса гриппа (Influenza virus),

циркулировавшего в популяции в течение года

[1, 7].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Одними из основных причин ВИЧ-изменчивости являются мутации в ходе обратной транскрипции, ключевую роль в которой играет фермент ревертаза (обратная транскриптаза), не имеющая З'-экзонуклеазной корректирующей активности.

Точность работы ревертазы ВИЧ-1 в разы ниже, чем у обратных транскриптаз других известных ретровирусов, в результате чего скорость генерации ошибок оказывается высокой. Результат проявляется существованием в организме больного «популяции» разнообразных ВИЧ («квазивидов» ВИЧ).

Тенденцию обратной транскриптазы ВИЧ-1 к многочисленным ошибкам РНК-копирования позволяют подтвердить исследования in vitro (так, частота мутаций порядка 5-7х104 была выявлена при исследованиях с использованием гена протеина IacZa в качестве матрицы) [7].

Следует отметить, что обратная транскриптаза ВИЧ обладает значительным полиморфизмом, как природным, так и связанным с фармакологической

резистентностью, следовательно, присутствие определённых мутаций (например, M184V) обеспечивает повышение точности репликации, снижая частоту возникновения форм ВИЧ, крайне устойчивых к антиретровирусной терапии, наличие же мутаций, положительно влияющих на потенциал изменчивости генома ВИЧ, осложняет поиск эффективных антиретровирусных средств [9, 10].

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *