Ещё

Столетняя война: история вакцин против гриппа 

Столетняя война: история вакцин против гриппа
Фото: Индикатор
Сколько жизней унесли крупнейшие пандемии гриппа в истории и как они подтолкнули исследователей, кого испанцы прозвали Дон Жуаном, почему прививка не защищает от инфекции на 100%, как появилась первая вакцина от гриппа и почему медики каждый год должны разрабатывать новую — в материале Indicator.Ru.
Испанка и испанец
Пандемия гриппа-испанки в 1918-1919 годах не была ни первой, ни последней в истории, зато оказалась самой смертоносной. Вспышка заболевания по всему миру унесла до 50-100 миллионов жизней — больше, чем Первая ми-ровая война, на конец которой она пришлась. У большинства зараженных вирусом быстро развивалась тяжелая пневмония, не поддающаяся лечению. Требовались отдельные эшело-ны, чтобы вывозить из фронтовых госпиталей жертв болезни. Неуловимая хворь забирала молодежь, практически не трогая 50-60-летних. Тогда врачи еще не знали, что старшее поколение обладало иммунитетом, так как успело переболеть схожими штаммами вируса.
Карикатура изображает грипп в образе неаполитанского солдата. Прозвище закрепилось за болезнью в Испании после того, как либретто «Неаполитанский солдат» сравнили с ней по заразительности. Главный герой оперетты «Песня забывающих» с этой мелодией был клас-сическим донжуаном, и потому испанский персонаж Дон Жуан дал испанке второе имя Lorenzo Aguirre/El Fígaro
До сих пор никто не знает, где началась эпидемия, хотя предположительно это случилось в маленьком городке Этапль, на французском берегу Ла-Манша. В конце 1917 года там был разбит огромный лагерь союзных войск (Антанты), через который в день проходило 100 ты-сяч солдат. Именно там врачи начали сообщать о случаях смертельного заболевания. Туда же привозили скот и лошадей, привозили птицу. Согласно гипотезе британского вирусолога Джона Оксфорда смертоносная испанка родилась при смешении штаммов домашних животных с человеческими, а огромная проходимость лагеря сыграла роль в распространении болезни.
Испанские биологи безуспешно борются со злодеем-вирусом, 1918 Lluis Bagaria/El Sol По другим версиям, смертельный штамм мог появиться в Китае или даже США. Но как бы то ни было, грипп разлетелся по континентам за считанные месяцы, а врачи оставались бес-сильны. Хуже того, некоторые пациенты гибли от лечения — например, от передозировки аспирином. Единственным хоть сколько-нибудь успеш-ным средством оказалось переливание крови от выздоровевших, что дало медикам надежду на создание сыворотки или вакцины.
Больные хорьки и помощь из-за океана
Пандемия, унесшая жизни 3-5% населения планеты, подстегнула исследования, и уже в 1933 году впервые обнаружил виновника болезни. Открытие Патрика Лэйдло, Уилсона Смита и Кристофера Эндрюса пришлось на новый всплеск заболеваемости. Ученые не нашли в смы-вах из горла пациента никаких бактерий, однако все еще содержали инфекционный агент, и ими можно было заразить лабораторных животных. Эксперименты на 64 хорьках помогли доказать, что ученые имеют дело с вирусом.
В 1934 году хорьков заменили мышами, а для размножения вируса стали использовать ку-риные эмбрионы. Чуть позже, в 1936, к работе подключился шеффилдский профессор Чарльз Стюарт-Харрис (в будущем — научный руководитель вышеупомянутого Джона Окс-форда), который объяснил различия между гриппом и простудой и помог коллегам в разра-ботке первых экспериментальных вакцин. Он же стал автором классических учебников по вирусологии. Со временем британский Национальный институт медицинских исследований, где работали эти ученые, переключился на проблемы гриппа, но это подстегнуло про-гресс и в других медицинских областях. Работая в этом институте с гриппом, будущие лауреаты Нобелевской премии Алик Айзекс и Жан Линдеман в 1957 году обнаружили интерфероны — белки, играющие важнейшую роль в иммунном ответе.
В СССР первые вакцины появились даже немного раньше. Руководил исследованиями Анатолий Смородинцев, в те годы работавший заведующий отделом бактериологии в Ленинградском институте эпидемиологии и бактериологии имени Луи Пастера. В 1936-1938 году он разработал первую одновалентную (основанную на одном штамме) вакцину. Cоветские ученые взяли за основу «живые» ослабленные вирусы, а не их фрагменты. И хотя живые вакцины не обошлись без недостатков (частые побочные эффекты и осложнения), они стали большим шагом вперед.
Но выпустить вакцину от гриппа оказалось не так просто: тогда ученые еще не знали, что вирус быстро мутирует, ускользая от атак иммунитета. В 1940 году Томас Фрэнсис из Рокфеллеровского института в США нашел новый вирус, который вызывал очень похожие на грипп симптомы, но не реагировал на антитела, которые были специально разработаны для противостояния гриппу, выделенного британскими учеными в 1933 году. На поверку вирус ока-зался новым штаммом, пополнив недавно разработанную вирусологами классификацию, а Фрэнсис занялся полиомиелитом и через четырнадцать лет после этого открытия уже организовывал клинические испытания вакцины Солка. Грипп тоже перестал быть неуловимым: в 1945 году первая вакцина против него была одобрена для американской армии, а в 1946-м — и для гражданского населения.
Империя наносит ответный удар
Но до конца борьбы было еще далеко. В 1957 году Морис Хиллеман — известный американский вирусолог, поучаствовавший в разработке более 40 вакцин — и его коллеги-медики из  США обнаружили новый вирус гриппа, который вызвал пандемию, начав-шуюся со вспышки в Гонконге. Вирус совсем не боялся антител против новых штаммов, за-то люди, которые пережили пандемию гриппа 1889-1890 годов, проявляли к нему устойчивость, а в их крови нашли антитела, реагирующие на вирус. В кратчайшие сроки, работая по 14 часов в сутки, Хиллеман понял, какие белки помогают вирусу избегать внимания иммунитета, разработал вакцину, подходящую для нового штамма, и убедил производителей из-готовить сорок миллионов доз.
За два года по всему миру от нового штамма погибло два миллиона человек, но в США смертей было всего 69 тысяч, тогда как без помощи Хиллемана, по некоторым оценкам, только число жертв в США достигло бы миллиона человек. В 1968 году Хиллеману доставили из Гонконга еще один новый штамм гриппа типа A2 (знаменитый «гонконгский грипп»). Что-бы изучить его и произвести девять миллионов доз вакцины, у исследователя ушло четыре месяца, и сотни тысяч жизней удалось спасти. Однако азиатов эпидемия десятилетней давности контролировать распространение вирусов не научила. Новая вспышка быстро распространилась по Вьетнаму и Сингапуру, затем перекинулась на Индию, Филиппины, Австралию и Европу, а в США прибыла вместе с возвращавшимися домой солдатами. В одном только Гонконге заболело полмиллиона человек (15% населения).
Тот же самый вирус возвращался в конце 1969-м, в 1970-м и 1972 годах, но благодаря вак-цинации, спасавшим от вторичных бактериальный инфекций, антибиотикам и формированию иммунитета среди выживших в предыдущие пандемии настолько разрушительных по-следствий не вызывал. Однако угроза новых пандемий нависала над планетой еще не раз. В 1977-1978 годах опасный штамм обнаружился в России, но уже в следующем году новая вакцина содержала его белки, чтобы не дать вирусу распространиться. Врасплох застали человечество вспышки птичьего и свиного гриппа в первое десятилетие XXI века.
Смертность от пандемии свиного гриппа в 2009 году WHO Эти штаммы появились при рекомбинации «человеческого» вируса гриппа с его родствен-никами, поражающими птиц и свиней, и иммунитет людей оказался к ним совершенно не готов. Новая пандемия поставила под угрозу жизни миллионов человек по всему миру.
Вакцины от гриппа сегодня
Однако люди научились на этом горьком опыте. В наши дни эксперты каждый год подбирают новые комбинации белков для вакцин — те, которыми, по прогнозам, должны обладать самые распространенные в грядущем сезоне штаммы вируса гриппа. Для этого за заболеванием следит глобальная сеть из 112 научных институтов в 83 странах. Поскольку риск встретиться и с другими штаммами сохраняется, полной защиты прививка не дает, однако в зависимости от года предотвращает 20-60% (обычно около 40%) случаев заболеваний.
В геноме вируса гриппа 8 генов — фрагментов РНК, кодирующих разные белки. Для вак-цины важны те из белков, которые очень хорошо распознает иммунная система. Для произ-водства вакцины ученые комбинируют гены, кодирующие эти белки (от штамма, который будет распространен в следующем сезоне), с генами безвредного вируса, который к тому же отлично размножается в курином яйце. National Institutes of Health
Ученые также следят за всеми существующими штаммами гриппа, занося их в библиотеку вирусных геномов. C 2012 года в доступе появились квадривалентные вакцины, содержащие белки сразу четырех опасных штаммов. Другим новшеством стали вакцины против гриппа, виру-сы для которых выращивают в клеточной культуре, а не в яйце. Такой метод не только удобнее, но и помогает снизить риск аллергии.
В новой технологии используются фрагменты РНК нужных штаммов вируса. В фрагментах «записаны» белки, по которым иммунитет мог бы распознать инфекцию, но безвредные для организма. Из РНК нужных штаммов делают кольца — плазмиды, которые вставляют клет-кам в лаборатории. Размножаясь, клетки обменяются генами из плазмид и произведут столь-ко вирусных частиц, сколько нужно для изготовления вакцины National Institutes of Health
Основной проблемой остается необходимость производить новые вакцины ежегодно, ведь эволюция вируса гриппа на месте не стоит. Во время пандемий быстрое реагирование тоже зависит от производственных мощностей: даже если виновный в бедствии штамм быстро удастся выделить и определить, нужно время, чтобы изготовить достаточное для миллионов человек количество вакцины. Одним из вариантов решения могут стать адъюванты — ве-щества, которые умеют усиливать реакцию иммунитета на прививку, благодаря чему коли-чество вирусных белков-антигенов в каждой дозе можно снизить. Такую технологию впер-вые использовали в 1964 году для вакцины против коклюша, дифтерии и столбняка. Пона-чалу эту роль играли соединения алюминия, но со временем адъюванты стали очень разно-образными.
Плюсы метода очевидны: благодаря адъювантам можно снизить количество прививок для одного пациента, получить более долгосрочный иммунный ответ на антиген, усилить реак-цию клеточного иммунитета на вакцинацию, добиться более широкого перекрестного им-мунитета, усилить иммунный ответ у людей, у которых он ослаблен, и быстрее и дешевле производить большое количество вакцины, что делает прививки доступнее, а реагирование на новые вспышки болезни — оперативнее.
Вакцины будущего
Ученые всего мира продолжают разрабатывать новые вакцины с адъювантами и исследо-вать механизмы их действия. В России и мире уже существует несколько адъювантных вак-цин против гриппа. Самую низкую дозу антигена содержат вакцины Пандемрикс (3,75 µg), отечественный Гриппол плюс (5 µg), Флювал П (6 µg), Фосетрия (7 µg). Вакцины Гриппол применяются уже около двух десятилетий. Адъювант в их составе, азоксимера бромид, заре-гистрирован и как самостоятельный препарат в России, а странах и .
Священным Граалем для вирусологов, конечно, остается универсальная вакцина, которую не нужно было бы изобретать заново каждый год, но изменчивость инфекции делает эту за-дачу невероятно трудной. Здесь одним из многообещающих подходов может стать вакцина на основе нейтрализующих антител широкого спектра действия — белков иммунного ответа, которые бы связывались с белками на поверхности вируса, блокируя все их функции).
Другой вариант — сделать мишенью самые консервативные белки вируса, играющие клю-чевую роль в воспроизводстве вирусных частиц. Такие белки, например, белок M, не изме-нились за десятилетия их изучения, что для вируса очень долгий срок. Учитывая, что иногда ВОЗ (как в этом сезоне) задерживает свои рекомендации по выбору лучших вариантов вак-цин, срывая сроки производства и задерживая международные поставки, неудивительно, что так много ученых считает результат достойным затраченных на поиски усилий.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс. Новостей и читайте нас чаще.
Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.
Видео дня. Биолог рассказал, что произойдет с COVID-19 в мае
Комментарии
Читайте также
Новости партнеров
Новости партнеров
Больше видео