Прививка от всего

Моментальный иммунитет и универсальная прививка – больше не выдумки фантастов. Ученым удалось разработать вакцину, которая стимулирует образование «спящих» антител, легко переводящихся в боеспособное состояние небольшой добавкой. В зависимости от этой добавки антитела могут реагировать с любой чужеродной молекулой, будь то белки вируса гриппа, ВИЧ или собственной опухоли.

Об универсальной прививке человечество мечтает уже не первый год – практически с самого момента возникновения вакцинации. Конечно, можно попробовать привиться от всех инфекционных агентов сразу, но оказаться на месте иммунной системы, на которую разом обрушатся десятки тысяч разных возбудителей, пускай инактивированных или мёртвых, как-то не очень хочется. Да и у каждой прививки свой срок действия, в зависимости от силы и изменчивости антигена, так что без повторных уколов все равно не обойтись.

Но если половину обязанностей иммунной системы – распознавание чужеродных молекул – возложить на ученых и врачей, то идея универсальности уже не кажется настолько фантастической.

Эту роль и взяли на себя Карлос Барбас и его коллеги из Исследовательского института им. Эллен Скриппс, одной вакциной и дополнительной инъекцией излечившие мышей сразу от двух видов опухолей: меланомы и рака толстой кишки. Причём устойчивость к опухоли стала лишь демонстрацией нового подхода, который, по расчетам авторов, при соответствующей модификации подойдёт и для ВИЧ, и для гриппа, и для любых других инфекций.

Многостадийный иммунный ответ можно условно разделить на два этапа: опознание и уничтожение. И хотя у нашего организма есть неспецифические механизмы защиты, самое точное и адресное распознавание осуществляется за счет антител, без которых полностью удалить чужеродные вещества просто невозможно. На каждом антителе с одной стороны есть участки, способные прочно связываться с самым заметным участком «нарушителя» – антигена. Проблема в том, что выработка характерных антител к новому возбудителю каждый раз занимает не меньше недели. А иногда (например, в случае с ВИЧ, малярией и опухолями) антитела к, казалось бы, чужеродным белкам вовсе не синтезируются.

На это и направлена классическая вакцинация, когда антигены представляют иммунной системе в наиболее удобной и выразительной форме, и появляются так называемые клетки памяти, способные выработать необходимое количество эффективных антител по первому требованию.

Авторы публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences предложили альтернативную схему: сначала они ввели универсальный антиген, «яркий» участок которого – «бета-дикетон» – в нашем организме не встречается. Как и полагается, через некоторое время в крови появлялись антитела, способные прочно связываться с любой молекулой, содержащей бета-дикетон.

И только после этого мышам вводили главное связующее звено – молекулу, способную адресно связываться с чужеродным белком и при этом содержащую вышеупомянутый бета-дикетон. В результате уже в самом организме шла химическая реакция по образованию универсальных антител с дополнительно вводимыми извне «довесками», специфичными к конкретному «врагу».

Хвосты же этих антител запускали необходимые реакции уничтожения опухолевых клеток с привлечением естественных киллеров и системы комплемента.

Получается абсолютно готовая к активации система, остается лишь добавить «распознающий» фрагмент и иммунные реакции запускаются.

При этом циркулирующие в крови универсальные антитела без вышеупомянутого элемента остаются абсолютно как бесполезными, так и безвредными.

Этот оригинальный и вместе с тем простой подход знаком всем биологам, занимающимся иммуногистохимией, но до Барбаса никому не удавалось получить достоверных клинических результатов с применением этой же идеи. По мнению авторов, сумевших частично излечить (именно излечить, а не вакцинировать) три линии мышей от двух видов опухолей, залог успеха в выборе универсального звена – бета-дикетона, который обеспечивает ковалентную, а следовательно, гораздо более прочную связь между антителом и дополнительно вводимым распознающим фрагментом.

Оптимистично настроенные ученые даже планируют начать работу по поиску «распознающих фрагментов», которые можно было бы принимать через рот – это удешевило бы и ускорило процедуру, не говоря уже о явной выгоде для тех, кто панически боится уколов.

Этот же метод может заменить набирающую сейчас обороты индустрию лечения различных заболеваний с помощью моноклональных антител, связывающихся с мишенями «по выбору» – будь то факторы роста сосудов сетчатки у диабетиков или же маркеры различных опухолей.

Но для этого предстоит решить другую, пожалуй, даже более сложную задачу – подобрать характерные «распознающие звенья», отвечающие за «мгновенный иммунитет».

Отчасти успехом описанного выше эксперимента ученые и обязаны этим звеньям – молекулам интегринов, отвечающих за контакт между клетками, и чрезмерно экспрессирующихся на поверхности двух указанных видов опухолей. Во всех остальных случаях потенциального применения универсальной вакцины единственным вариантом «распознающего фрагмента» остаются специально синтезируемые для этой цели моноклональные антитела, вполне пригодные и для самостоятельного введения.

Моментальный иммунитет и универсальная прививка – больше не выдумки фантастов. Ученым удалось разработать вакцину, которая стимулирует образование «спящих» антител, легко переводящихся в боеспособное состояние небольшой добавкой. В зависимости от этой добавки антитела могут реагировать с любой чужеродной молекулой, будь то белки вируса гриппа, ВИЧ или собственной опухоли.

Об универсальной прививке человечество мечтает уже не первый год – практически с самого момента возникновения вакцинации. Конечно, можно попробовать привиться от всех инфекционных агентов сразу, но оказаться на месте иммунной системы, на которую разом обрушатся десятки тысяч разных возбудителей, пускай инактивированных или мёртвых, как-то не очень хочется. Да и у каждой прививки свой срок действия, в зависимости от силы и изменчивости антигена, так что без повторных уколов все равно не обойтись.

Но если половину обязанностей иммунной системы – распознавание чужеродных молекул – возложить на ученых и врачей, то идея универсальности уже не кажется настолько фантастической.

Эту роль и взяли на себя Карлос Барбас и его коллеги из Исследовательского института им. Эллен Скриппс, одной вакциной и дополнительной инъекцией излечившие мышей сразу от двух видов опухолей: меланомы и рака толстой кишки. Причём устойчивость к опухоли стала лишь демонстрацией нового подхода, который, по расчетам авторов, при соответствующей модификации подойдёт и для ВИЧ, и для гриппа, и для любых других инфекций.

Многостадийный иммунный ответ можно условно разделить на два этапа: опознание и уничтожение. И хотя у нашего организма есть неспецифические механизмы защиты, самое точное и адресное распознавание осуществляется за счет антител, без которых полностью удалить чужеродные вещества просто невозможно. На каждом антителе с одной стороны есть участки, способные прочно связываться с самым заметным участком «нарушителя» – антигена. Проблема в том, что выработка характерных антител к новому возбудителю каждый раз занимает не меньше недели. А иногда (например, в случае с ВИЧ, малярией и опухолями) антитела к, казалось бы, чужеродным белкам вовсе не синтезируются.

На это и направлена классическая вакцинация, когда антигены представляют иммунной системе в наиболее удобной и выразительной форме, и появляются так называемые клетки памяти, способные выработать необходимое количество эффективных антител по первому требованию.

Авторы публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences предложили альтернативную схему: сначала они ввели универсальный антиген, «яркий» участок которого – «бета-дикетон» – в нашем организме не встречается. Как и полагается, через некоторое время в крови появлялись антитела, способные прочно связываться с любой молекулой, содержащей бета-дикетон.

И только после этого мышам вводили главное связующее звено – молекулу, способную адресно связываться с чужеродным белком и при этом содержащую вышеупомянутый бета-дикетон. В результате уже в самом организме шла химическая реакция по образованию универсальных антител с дополнительно вводимыми извне «довесками», специфичными к конкретному «врагу».

Хвосты же этих антител запускали необходимые реакции уничтожения опухолевых клеток с привлечением естественных киллеров и системы комплемента.

Получается абсолютно готовая к активации система, остается лишь добавить «распознающий» фрагмент и иммунные реакции запускаются.

При этом циркулирующие в крови универсальные антитела без вышеупомянутого элемента остаются абсолютно как бесполезными, так и безвредными.

Этот оригинальный и вместе с тем простой подход знаком всем биологам, занимающимся иммуногистохимией, но до Барбаса никому не удавалось получить достоверных клинических результатов с применением этой же идеи. По мнению авторов, сумевших частично излечить (именно излечить, а не вакцинировать) три линии мышей от двух видов опухолей, залог успеха в выборе универсального звена – бета-дикетона, который обеспечивает ковалентную, а следовательно, гораздо более прочную связь между антителом и дополнительно вводимым распознающим фрагментом.

Оптимистично настроенные ученые даже планируют начать работу по поиску «распознающих фрагментов», которые можно было бы принимать через рот – это удешевило бы и ускорило процедуру, не говоря уже о явной выгоде для тех, кто панически боится уколов.

Этот же метод может заменить набирающую сейчас обороты индустрию лечения различных заболеваний с помощью моноклональных антител, связывающихся с мишенями «по выбору» – будь то факторы роста сосудов сетчатки у диабетиков или же маркеры различных опухолей.

Но для этого предстоит решить другую, пожалуй, даже более сложную задачу – подобрать характерные «распознающие звенья», отвечающие за «мгновенный иммунитет».

Отчасти успехом описанного выше эксперимента ученые и обязаны этим звеньям – молекулам интегринов, отвечающих за контакт между клетками, и чрезмерно экспрессирующихся на поверхности двух указанных видов опухолей. Во всех остальных случаях потенциального применения универсальной вакцины единственным вариантом «распознающего фрагмента» остаются специально синтезируемые для этой цели моноклональные антитела, вполне пригодные и для самостоятельного введения.