Гепатит B - история вакцины
Уделять время блогу сейчас я могу лишь урывками. Отчасти пытаюсь это компенсировать повторной публикацией постов, которые, на мой взгляд, к «одноразовым» не относятся. Понимаю, моя аудитория в целом сформировалась и посты, публиковавшиеся ранее, моим постоянным читателям знакомы. Тем не менее, вдруг, кто-то этот пост не читал, а кто-то забредёт в мой блог впервые... Опубликован он был ровно год назад. Повторяю его практически без изменений, но с «приземлённым» заголовком (в оригинальном было слово «триумф»)
Слово триумф в заглавии может показаться перебором. И мне не по душе, мягко говоря, «девальвация» смыслов слов - гений, триумф, прорыв, звезда и т.п. Но разве нельзя назвать триумфом создание чего-то, что уже спасло миллионы жизней, а в потенциале может избавить человечество от хронического гепатита В, которым страдают более 300 миллионов человек, из которых около 500 тысяч умирает ежегодно?
И это «что-то» - вакцина против HBV (Hepatitis B Virus). Кстати, эта вакцина ещё и первая успешная «анти-раковая» (предотвращает одну из разновидностей рака печени). А действующим началом вакцины против HBV (её иммуногеном) является HBsAg, тот самый «Австралийский Антиген» (AuAg) открытие которого стало настоящим прорывом в борьбе с гепатитом В (подробнее здесь: https://prof-afv.livejournal.com/153058.html ).
Вскоре после открытия AuAg, было установлено, что в сыворотке крови его носителей, этот антиген присутствует в виде вирусоподобных частиц, либо нитевидных (filaments), либо сферических (диаметр 17-25нм). Вот так они выглядят под электронным микроскопом:
Концентрация этих частиц в AuAg-положительных сыворотках была огромной - нитевидных до 10 в 10й, а сферических до 10 в 13й в мл.
Много усилий было потрачено на то, чтобы обнаружить в этих частицах геном (ДНК или РНК), но безрезультатно. Первооткрыватель AuAg (Baruch Blumberg ) даже предположил, что AuAg это не вирус, а чисто белковый корпускулярный инфекционный агент, прототип совершенного нового класса возбудителей, которых он назвал ICRONs (аббревиатуру от названия института, в котором он работал - Cancer Research Institute плюс окончание ON). Применительно к AuAg эта гипотеза оказалось ошибочной. Но такой класс инфекционных агентов был вскоре открыт и для них укоренилось другое название - ПРИОНЫ (PRIONs). О прионах я как-нибудь напишу, хотя к вирусологии это уже не относится. Но чертовки интересно и даже загадочно.
Возвращаюсь к гепатиту B. В 1971г, в препаратах AuAg, помимо частиц, фото которых выше, были обнаружены сферические частицы большего размера (диаметр 42нм), которые были четко структурированы - у них имелись «оболочка» и «сердцевина» (core). В сыворотке таких частиц было намного меньше (до 10 в 9й в мл). По имени открывателя (David Dane) эти «вирусоподобные» частицы назвали «Dane particles». Вот так они выглядят:
Вот частицы Дэйна и оказались полноценным вирусом с ДНКовым геномом -HBV. Разобраться в этом в начале 1970х годов было очень непросто. НBV не укладывался в существовавшие тогда «стандарты». Его кольцевой ДНКовый геном оказался частично двухнитчатым, частично однонитчатым. Но самым необычным было то, что репликация НBV включала стадию обратной транскрипции (синтеза ДНК на матрице РНК). Однако, механизм обратной транскрипции у HBV был не таким, как у «патентодержателей» этого варианта транскрипции - ретровирусов.
Вскоре стало понятным, что оболочка частиц Дэйна состоит из AuAg. С тех пор его стали называть «поверхностным антигеном» - Hepatitis B surface Antigen (HBsAg). Было также установлено, что сердцевина частиц Дейна состоит из другого белка-антигена, который назвали HBcAg (Hepatitis B core Antigen).
Параллельно накапливались данные, свидетельствующие о том, что протективным антигеном HBV является именно HBsAg. Было ясно, что вакцину нужно делать из HBsAg. Но как? В лабораторных условиях вирус размножить было невозможно, модели на животных не было, а рекомбинантные технологии в то время были в зачаточном состоянии. Плюс существовало множество ограничений на их использование, сформулированных на ныне подзабытой Асиломарской конференции. Единственное, что можно было в то время попробовать это выделять/очищать HBsAg из плазмы крови HBsAg-положительных людей. Благо у многих его там было предостаточно.
Первое испытание экспериментальной «вакцины» против HBV на людях было выполнено печально известным американским педиатором S. Krugman и его сотрудниками в 1970-71гг. Вакцина эта была чрезвычайно примитивна - подвергнутая кипячению HBsAg-положительная сыворотка. Эту «вакцину» вводили умственно отсталым детям. А затем их заражали сывороткой, содержащей инфекционный возбудитель гепатита В. Это стандартная схема испытаний вакцин на животных. Заражение «живым» агентом называется challenge. Но Krugman это делал на людях, более того, беспомощных несовершеннолетних детях, как он утверждал «добровольцах». И было это не так уж давно. Трудно найти цензурные слова…
Что касается результата, то отличие между «опытом» и «контролем» было в пользу «опыта». Но такого рода вакцина, как и «испытания», были неприемлемы и вскоре это безобразие было прекращено.
Приблизительно в это же время была разработана модель гепатита В на шимпанзе и началась уже нормальная работа над вакциной. К 1975 году был установлено, что вакцинация шимпанзе более-менее очищенным HBsAg (в виде сферических частиц размером около 20нм), выделенных из человеческой плазмы крови и обработанных формалином, защищает их от инфицирования HBV (после внутривенного введения довольно высоко дозы «живого» HBV, в 3000 раз превышавшей минимальную дозу для заражения шимпанзе). В 1976 году аналогичная вакцина была испытана на людях-добровольцах с хорошими результатами, но сравнение было лишь с «историческим контролем». В 1980 году были опубликованы результаты достаточно большого испытания подобной вакцины, которое было проведено «по всем правилам» (рандомизация групп, плацебо контроль, ослепление) на добровольцах-гомосексуалистах в Нью-Йорке. Выбор группы испытуемых был связан с тем, что в этом сообществе HBV распространялся значительно быстрее, чем в общей популяции. Результат был отличным - протективная эффективность 92%.
Но в 1981 году «грянул гром» - разразился СПИД. Выяснилось, что многие доноры, из крови которых была приготовлена вакцина, заболели СПИДом. Тестов на ВИЧ в то время не было, да и сам ВИЧ был ещё неизвестен. Работы над вакциной против HBV, исходным материалом для которой являлась человеческая кровь, пришлось прекратить. Кстати, впоследствии стало ясно, что при производстве вакцины, которая использовалось в этих испытания, ВИЧ инактивируется и некоторое время подобные вакцины (в их названии было «plasma-derived») использовались в практике.
К началу 1980х годов генная инженерия уже достаточно развилась и к 1984г были сделаны рекомбинантные препараты HBsAg, сначала в бактериях, потом в дрожжах. «Дрожжевой» вариант оказался чрезвычайно удачным. Из литра среды можно было получить до 800мг высокоочищенного HBsAg, что очень много. «Дрожжевая вакцина» был испытана на шимпанзе. Её иммуногенность и протективность оказались отличными.
Начиная с 1986 года эта вакцина («recombinant yeast-derived») начала активно использоваться в практике. А спустя несколько лет (в 1992г.) ВОЗ рекомендовала вакцинировать ею всех детей в первый год жизни. Особый вариант, если роженица HBsAg-положительна. В таком случае новорождённому нужно вводить и вакцину, и специфический иммуноглобулин против HBV.
Вот такая история. На мой взгляд, слово триумф здесь уместно.
Проф_АФВ