Вакцины на основе вирусоподобных частиц – быстро, эффективно, безопасно
Ажиотаж вокруг гриппа H1N1 (так называемого «свиного гриппа») усилил интерес научной общественности к новому типу вакцин, действующим компонентом которых являются вирусоподобные частицы (virus-like particles, VLP). Такие вакцины, благодаря быстроте изготовления, должны решить давнюю проблему своевременного появления вакцин против быстро мутирующего вируса гриппа.
Ключевая биомедицинская особенность VLP-вакцины заключается в природе антигена – компонента, вызывающего развитие иммунного ответа у вакцинированного индивидуума. В состав VLP-вакцин входят не традиционно используемые убитые или ослабленные вирусы, а небольшие белковые структуры, выращиваемые в растениях или в насекомых. Для иммунной системы организма они выглядят как настоящие вирусы, однако не содержат вирусного генетического материала.
Вирусоподобная частица (вверху), по сути, является копией оболочки вируса, которая, в отсутствии генетического материала, не несет никакой опасности для организма. Отсутствие генетического материала также исключает из производственного процесса обработку формалином и детергентом, необходимую для обезвреживания вирусов, но ослабляющую иммуногенность вирусных антигенов.
Однако самым важным преимуществом VLP-вакцин является скорость их производства. Готовая вакцина может поступить в распоряжение врачей уже спустя 3-4 месяца после регистрации вспышки заболеваемости и расшифровки генетической последовательности вируса. Это достижение очень значительно по сравнению с 7 месяцами, которые, несмотря на панику в СМИ, потребовались для разработки вакцины против вируса гриппа H1N1.
О вирусоподобных частицах, как многообещающем подходе, говорят уже более 20 лет. Похоже, в ближайшем будущем они наконец-то осчастливят человечество своим появлением. В течение последнего десятилетия ученые решили практически все производственные и технические проблемы, начиная от создания эффективных антигенов и заканчивая их массовым производством. Решающим шагом было получение одобрения Управления по контролю за продуктами и лекарствами США первой VLP-вакцины Гардасила (Gardasil), являющейся также первой эффективной вакциной против вируса папилломы человека, вызывающего появление остроконечных кондилом и ассоциированного с раком шейки матки. Это событие было настоящим прорывом, так как очень консервативное в отношении вакцин Управление по контролю за продуктами и лекарствами США признало безопасность VLP-вакцин.
После этого разработка противогриппозных VLP-вакцин быстро набрала обороты. В экспериментах на животных хорошие результаты уже показали VLP-вакцины против птичьего, свиного и сезонного гриппов, а также против геморрагической лихорадки Эбола. В этом месяце два ведущих разработчика противогриппозных VLP-вакцин, Novavax (штат Мэриленд, США) и Medicago (г. Квебек, Канада), уже начинают клинические исследования двух противогриппозных VLP-вакцин. Еще несколько вакцин успешно прошли тестирование на животных и ждут своей очереди.
При изготовлении своих вакцин компании используют различные производственные процессы. Medicago выращивает вирусоподобные частицы в растениях трансгенного табака, которые легко поддаются манипуляциям, не требуют особого ухода и быстро растут в высокотехнологичных парниках, которые можно построить практически в любых условиях. Специалисты компании вводят генетическую информацию о белках оболочки вируса в полностью сформировавшиеся растения табака, после чего растения начинают продуцировать эти вирусные оболочки в своих клетках. Через несколько недель биомассу заготавливают и перерабатывают с целью выделения вирусоподобных частиц.
Novavax выбрал другой подход – использование культур клеток насекомых. Специалисты компании выращивают вирусоподобные частицы в линии идентичных «иммортализованных» клеток, выделенных 20 лет назад из организма гусеницы совки травяной (Spodoptera frugiperda). В клетки гусеницы вводят бакуловирус – вирус, который инфицирует исключительно насекомых, – модифицированный до сходства с вирусом гриппа. Клетки реагируют на такое вмешательство продукцией и секрецией вирусоподобных частиц, сходных с частицами вируса гриппа, но не имеющих вирусной РНК.
По сравнению с традиционными методами эти технологии малозатратны и требуют немного времени. Для наглядности приведем следующие факты: на этой неделе компания Novavax начала 1 фазу клинического исследования экспериментальной вакцины против свиного гриппа с участием 400 человек. Генетической последовательность вируса H1N1 была расшифрована в начале мая этого года, с тех пор специалисты компании разработали технологию производства вирусоподобных частиц, запустили их маломасштабное производство и протестировали готовый продукт на животных. За этот период производители традиционных вакцин только начали поставлять первые партии препаратов, не требовавших ни свежих разработок, ни тестирования на животных, а только минимального тестирования с участием добровольцев.
Конечно, производство VLP-вакцин еще может столкнуться с различными трудностями. Однако, судя по уже полученным результатам, если проводимые в настоящее время исследования не выявят какого-либо фундаментального изъяна в подходе, VLP-вакцины скоро удовлетворят потребность человечества в эффективной, безопасной и своевременной защите от эпидемий гриппа и других заболеваний.
Евгения Рябцева, Александр Чубенко
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Technology Review: Delivering a Virus Imposter Quicker.
23.10.2009