Всесезонная вакцина против гриппа

Весной 2013 г. штамм вируса гриппа H7N9, ранее считавшийся безопасным для человека, вызвал вспышку тяжелого заболевания в Китае. До этого он циркулировал только в популяциях птиц, но затем в результате мутации превратился в опасный патоген для людей. В течение нескольких месяцев гриппом заболели 135 человек, 44 из них умерли. К лету распространение инфекции прекратилось.

Со штаммом H7N9 нам, можно сказать, повезло. Если бы он вызвал пандемию, произошла бы катастрофа: к встрече с новым патогеном человечество было абсолютно не подготовлено, его жертвами стали бы миллионы. Беда в том, что для каждой новой разновидности вируса гриппа нужна своя вакцина, а ее разработка требует времени. Каждый «гриппозный» сезон нас поджидает слегка видоизмененный вирус, отличный от предшественника. Вирусологи предвидят это, и разработчики вакцин модифицируют их. Но когда появляется новый опасный для человека вирус, как это случилось с H7N9, приходится создавать вакцину «с нуля», и прежде чем она попадет на рынок, вирус ничто не удержит.

Ученые давно бьются над созданием универсальной противогриппозной вакцины, которая помогла бы отражать атаку как уже известных штаммов, ставших внезапно высоковирулентными, так и совершенно новых вирусов. После многочисленных неудач наконец появилась надежда на создание вакцины в недалеком будущем. Прошлым летом глава Национальных институтов здравоохранения Фрэнсис Коллинз (Francis Collins) высказал предположение, что универсальная вакцина появится в лабораториях в ближайшие пять лет. Но прежде чем она дойдет до пациентов, ученым придется убеждать представителей фармакоиндустрии и правительства в необходимости финансирования дальнейших исследований и доказывать, что новые вакцины столь же безопасны, как и прежние.

В погоне за киллером

Все ныне существующие противогриппозные вакцины созданы по методике, разработанной в 1940-х гг. Каждая из них содержит антигены— фрагменты вирусных белков, запускающих иммунный ответ. Такими белками служат гемагглютинины. выросты на поверхности вирусной частицы, с помощью которых последняя проникает в клетки инфицированного человека. Как только компоненты иммунной системы вступают в контакт с антигенами, в организме начинается синтез специфических молекул— антител; они распознают вирусные частицы с такими же антигенами и запускают процесс их уничтожения.

К сожалению, вирусы гриппа быстро эволюционируют, и строение гемагглютинина данного штамма изменяется год от года. Даже если такие изменения минимальны, распознавание вируса усложняется. Именно поэтому каждый год вакцину против гриппа, вызванного даже тем же штаммом, приходится обновлять.

Биологи уже много лет ищут способ, как перехитрить вирус гриппа, а не пытаться всякий раз опережать его. Первый проблеск надежды на создание более эффективной вакцины появился в 1983 г.. когда японские исследователи обнаружили, что у некоторых мышей образуются антитела, распознающие два штамма вируса гриппа, несущие разные гемагглютинины. Через 15 лет несколько ученых показали, что иногда защитная реакция в отношении сразу нескольких штаммов наблюдается и у человека. Как правило, вырабатываемые при этом антитела связываются не со «шляпкой» грибоподобной молекулы гемагглютинина, а с «ножкой-, где структурные изменения происходят гораздо реже. Поскольку «ножки» гемагглютининов у многих штаммов вируса гриппа сходны, антитело, которое их распознает, сможет защитить человека от инфицирования штаммами с различающимися «шляпками».

Приняв во внимание это открытие, сразу несколько групп исследователей решили изменить «шляпку» гемагглютинина так, чтобы элементы иммунной системы не присоединялись к ней. Животные, которым ввели модифицированные таким образом белки, стали вырабатывать многоцелевые антитела, которые связывались с «ножкой» гемагглютининов. Была также предпринята попытка инициировать образование у животных и человека антител к другому вирусному белку, М2, погруженному в оболочку вирусной частицы и помогающему ей проникнуть в клетку. М2, как и гемагглютининовая«ножка», тоже почти не изменяется.

Другая группа иммунологов избрала совершенно иную стратегию: создание вакцины, стимулирующей образование Т-клеток— «сторожевых собак» иммунной системы. Они обеспечивают многоцелевой иммунный ответ, более долговременный, чем антитела. Еще один подход, отличный от прежних, заключается в создании целого набора вакцин против разных штаммов, которые стимулировали бы иммунную систему к выработке каскада разных антител.

Большинство подобных исследований были проведены только за последние пять лет. спустя 15 лет после открытия японских иммунологов. До этого никаких систематических работ по созданию универсальной вакцины не велось. Перелом произошел лишь после того, как очередная эпидемия унесла больше жизней, чем это происходило раньше. А в апреле 2009 г. высоковирулентный новый штамм вируса свиного гриппа H1N1 внезапно начал передаваться от свиней человеку. Создатели вакцин уже несколько месяцев готовились к очередным эпидемиям 2009-2010 гг.. но их продукт был бессилен перед H1N1. Пришлось все начинать сначала. Задержка с работами по созданию вакцин против H1N1, а также некоторые особенности вируса (он плохо размножается в лабораторных условиях) привели к тому, что миллионы доз вакцины поступили на рынок на несколько месяцев позже, чем планировалось. В результате к весне следующего года жертвами штамма H1N1 в США стали 18 тыс. человек. Это событие привело к изменению в умонастроении вирусологов и иммунологов. Стало ясно, что лучшие технологии не могут решить ключевую проблему— быстрое создание вакцины всякий раз, когда появляется совершенно новый вирус.

Дополнительные препятствия

Даже если на пути создания универсальной вакцины удастся преодолеть все технологические трудности, останется еще один барьер, не взяв который, нельзя достичь цели. Речь идет о поисках источников финансирования дальнейших исследований и процедуры получения лицензии на новый продукт.

Несмотря на то что имеющиеся вакцины периодически приходится модифицировать (а на это нужны время и деньги), у них есть свои приверженцы. «Зачем тратить сотни миллионов долларов на поиски чего-то нового?» — вопрошает Майкл Остерхолм (Michael Osterholm), руководитель Центра по исследованию инфекционных заболеваний при Миннесотском университете. В 2012 г. он опубликовал доклад, где обосновал, почему частные компании и государство не горят желанием финансировать разработку «революционных» вакцин.

Дополнительные препятствия могут возникнуть в связи с тем, что наиболее перспективные вакцины обладают рядом особенностей. Обнаружилось, что однократная вакцинация не вызывает такого сильного иммунного ответа, как традиционные вакцины. Чтобы повысить эффективность универсальных вакцин, нужно включить в их состав дополнительные ингредиенты или оптимизировать процедуру вакцинации.

Любая новая вакцина против гриппа обязательно потребует дополнительной проверки Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA). Обычные «сезонные» вакцины различаются столь незначительно, что проходят эту процедуру очень быстро. Но любой новой универсальной вакцине предстоит тщательная проверка на эффективность и безопасность. Так, вакцина Previvir. первый из продуктов, предназначенных для предотвращения пневмонии у детей и подростков, потребовала проведения масштабных клинических испытаний и получила разрешение на применение через 15 лет.

Возникает вопрос: а появится ли на рынке хоть когда-нибудь универсальная противогриппозная вакцина? Выходом могло бы стать налаживание новых партнерских отношений между фармакоиндустрией и федеральными органами. В 2012 г. представители обеих сторон— FDA и Национальных институтов здравоохранения — пришли к соглашению о сотрудничестве. Учитывая, с какой скоростью мутируют вирусы гриппа и то, что какой-нибудь новый смертельно опасный вирус животных внезапно сможет приобрести способность передаваться человеку, не следует оставлять ученых в неизвестности.