Вакцины на основе вирусов растений

Биолог Николай Никитин о вирусе табачной мозаики, генной инженерии и адъювантах

Последнее время в России, Канаде, Великобритании и США активно ведутся исследования по созданию вакцинных препаратов на основе вирусов растений. Эти вирусы абсолютно безопасны для человека, поскольку растения, животные и человек не имеют общих патогенов. И несмотря на то, что вирусы растений в составе продуктов питания в большом количестве попадают в организм человека, ничего плохого не происходит. 

Вирусы растений 

Вирусы растений в той или иной форме пытаются использовать для создания адъювантных вакцин, то есть вакцин, относящихся к четвертому поколению, — в качестве адъювантов берут либо полноценные вирусные частицы, либо их части. Вирусы растений имеют четкую структуру и представляют собой сферические или палочковидные частицы, как, например, вирус табачной мозаики, с которого началась история вирусологии и который часто используют сейчас в качестве адъюванта: уже прошли доклинические исследования вакцины против вируса краснухи на основе структурно-модифицированного вируса табачной мозаики. Оказалось, что вакцинный препарат на основе вирусов растений не только безопасен, но также способствует выработке в организме антител, которые способны защитить человека в будущем от вирусной инфекции, если он с ней встретится. 

Такие же доклинические исследования ведутся и в отношении коронавирусной инфекции. Созданы прототипы сразу нескольких вакцин. В частности, прототип вакцины против гриппа был создан канадскими учеными, которые в качестве адъюванта использовали вирус растений, провели доклинические исследования препарата и сейчас ищут спонсоров: к сожалению, разработка вакцины — это дорогой и долгий процесс, и, чтобы довести испытания до последней стадии, требуется много времени и средств. 

Разработка вакцин на основе вирусов растений 

На поверхность безопасного для человека вируса растения химическими методами «прикрепляют» искомый антиген, то есть частицу вируса, против которого будет работать вакцина и вырабатываться иммунный ответ, — либо генно-инженерными методами производят эту частицу вируса, на поверхности которой находится антиген. Тогда вирус растения служит своего рода платформой для большого количества антигенов. 

Кроме того, к антигену можно просто добавить либо вирус растений, либо модифицированный вирус, и в таком случае вирус растения является не только платформой для антигенов, но также адъювантом, резко повышающим иммунный ответ организма.

Для разработки вакцины можно использовать любые вирусы растений. На кафедре вирусологии в МГУ используют все доступные вирусы, чаще всего вирус табачной мозаики, которым заражены практически все растения, из которых производят курительный табак. Любые вирусы растений независимо от их формы — палочка, длинные нитевидные или сферические вирусы — безопасны и повышают иммунную реакцию на антиген, который вводится вместе с этим вирусом. Благодаря этому они являются идеальным вариантом адъюванта.

Вакцины на основе вирусов растений
Вакцины на основе вирусов растений // ПостНаука

Перспективы вакцинных препаратов на основе вирусов растений 

В настоящее время в США работают группы, которые на основе вирусов растений производят не только вакцины, но также различные противоопухолевые препараты. Это очень перспективно, поскольку подобные исследования дали достоверные результаты. Однако нельзя сказать, что в будущем вакцины будут только на основе вирусов растений: их производство требует стольких вложений, что обновление вариантов вакцин займет очень много времени, поскольку это очень сложный процесс. 

Несмотря на это, прослеживается тенденция ухода от «живых» вакцин, обладающих рядом принципиальных недостатков, с которыми не хотелось бы иметь дело в будущем, — это, например, риск реверсии к патогенной форме или невозможность использования на людях с иммунодефицитом, поскольку такие вакцины содержат живой вирус, который может размножаться в организме человека. Но, на мой взгляд, чем больше вариантов вакцин сейчас будет разрабатываться — и не только на основе вирусов растений, — тем лучше будет для будущих поколений. В таком случае есть из чего выбрать, а кроме того, далеко не все клинические испытания доходят до конечной стадии: были проведены исследования, которые показали, что лишь несколько процентов всех клинических испытаний заканчиваются успешно.

Тестирование различных типов вакцин будет зависеть также от государственной политики здравоохранения и от частных или крупных международных компаний, вкладывающих в разработку вакцин средства. Нельзя сказать, что все вакцины будут на основе вирусов растений, но где появится одна, там появится и вторая, и третья. 

Благодаря вакцинам на основе вирусов растений можно будет предотвращать любые из известных заболеваний — на кафедре вирусологии МГУ разработаны прототипы вакцин против актуальных вирусных инфекций, например вируса гриппа, коронавируса. В принципе можно использовать любую вакцину, содержащую антиген, к которому в качестве адъюванта или платформы добавляется вирус растений. Многое зависит уже не от ученых, а от запроса здравоохранения и коммерческих компаний, которые хотят вывести на рынок новую, более эффективную вакцину.

На данный момент одна вакцина на основе вирусов растений полностью прошла доклинические испытания, и готовится досье для ее клинических испытаний — это вакцина против вируса краснухи. Сейчас мы приступаем к доклиническим испытаниям вакцины против актуальной коронавирусной инфекции (COVID-19), на которую есть запрос не только от общества, но и от государства и коммерческих предприятий.

Автор: Николай Никитин

Источник: https://postnauka.ru/video/155792