Сегодня, по оценкам экспертов, на планете живет не менее 37 млн человек, зараженных ВИЧ. Часть из них уже больна СПИДом. Ежегодно число людей с вирусом в крови увеличивается на 1,8 млн человек. Антиретровирусная терапия (АРТ) может позволить ВИЧ-пациенту прожить долгую и успешную жизнь. Но порядка 80% таких людей не получают антиретровирусные препараты, так что АРТ не защищает их. Более того, АРТ не препятствует распространению вируса по телу человека, а также может приводить к формированию новых устойчивых к лекарствам штаммам вируса.
Вакцина, позволяющая организму научиться уничтожать вирус еще на этапе его проникновения в тело, могла бы стать надежной защитой. Но СПИД был объявлен самостоятельным заболеванием еще в 1981 году, а вакцину не удалось создать до сих пор, несмотря на все усилия мирового сообщества и развитие технологий. Первая вакцина, точнее, ее прототип, была введена человеку аж в 2000 году. С тех пор наука продвинулась вперед, но все еще недостаточно, чтобы можно было говорить о создании прививки от СПИДа.
MedAboutMe выяснял, что мешает созданию вакцины против ВИЧ.
Вирус иммунодефицита человека
ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, который относится к ретровирусам и приводит к развитию синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). Цель вируса — клетки иммунной системы, у которых на поверхности есть специальные рецепторы CD4. В эту категорию входят Т-лимфоциты, макрофаги, моноциты, микроглия и другие, не менее важные для оберегать себя от разнообразных инфекций и злокачественных опухолей. Человек умирает, потому что его иммунная система больше не защищает его.
Прививка от СПИДа: в чем проблема?
Оказалось, что к ВИЧ не применимы многие методы создания вакцин, которые используются обычно.
Так, если мы возьмем практически любой вирус, против которого сегодня есть эффективная вакцина, то обнаружим, что она запускает естественный механизм защиты, встроенный в наше тело. При ее введении вырабатываются нейтрализующие антитела — формируется так называемый патогенспецифический иммунный ответ. При попадании патогенного вируса в организм эти антитела уничтожают его. То есть, организм, благодаря иммунной памяти, обзаводится долговременной защитой от инфекции. И собственно вакцины имитируют белки-антигены вируса, чтобы запустить этот иммунный ответ по образу и подобию встроенного естественного механизма.
А в случае с ВИЧ оказалось, что антитела к белкам вируса получить можно, но уничтожения вируса при столкновении с ними не происходит. Даже тот достаточно слабый защитный эффект, который демонстрировали некоторые вакцины, не связан с непосредственной нейтрализацией, гибелью вируса. Удавалось добиться, чтобы антитела запускали процесс гибели зараженных клеток или процесс угнетения работы вируса, но уничтожить его антитела, полученные в ходе экспериментальной вакцинации, не могли.
То есть, у нас нет естественного иммунного ответа против этого вируса: либо он не наблюдается вообще, либо развивается крайне редко и медленно, либо слишком слабый. Получается, что нужна такая вакцина, которая бы запускала реакцию организма, отличающуюся от естественного иммунного ответа на ВИЧ-инфекцию — и при этом, чтобы эта реакция обладала защитными свойствами, а не ослабляла организм и не делала его более доступным для вируса. Некоторые ученые даже назвали этот искомый эффект «неприродным иммунным ответом».
Те нейтрализующие антитела, которые все-таки образуются в нашем организме при знакомстве с вирусом, увы, практически бесполезны. Во-первых, они распознают белки, встроенные в оболочку ВИЧ, а эти белки постоянно меняются — тем самым вирус с легкостью уходит от распознавания. Во-вторых, даже эти антитела не способны долго сохраняться в организме. Поэтому ученых больше интересуют так называемые широконейтрализующие антитела, которые направлены против белков, спрятанных внутри вирусной мембраны и необходимых для проникновения ВИЧ в клетку человека. Но раз эти белки скрыты, иммунная система их и не распознает, и поэтому обнаружить такие антитела удается только через пару лет после заражения, когда инфекция перешла в разряд персистирующих (латентных). При этом они уже находятся в измененном состоянии и для защиты от «свежего» вируса могут не пригодиться.
Ситуация осложняется тем, что животных, которые бы реагировали на ВИЧ точно так же как человек, нет. Даже обезьяны слишком сильно отличаются от нас, и успех эксперимента на макаках, скажем, вовсе не является хоть сколько-нибудь гарантией того, что на человеке удастся получить сходные результаты. По сути, единственный надежный объект для экспериментов с вакциной против ВИЧ — сам человек.
Наконец, в отличие от многих других вирусов, ВИЧ атакует сразу и не дает иммунной системе времени, чтобы выработать целую армию антител, способных действовать против него. То есть, даже если удастся разработать препарат с достаточно эффективными антителами, по словам ученых, для надежной защиты придется постоянно поддерживать их повышенный уровень в крови. То есть, речь идет о регулярной вакцинации (3-4 раза в год!), чреватой серьезными побочными эффектами.
Вакцины против ВИЧ последних лет
Сообщения о вакцине, которая наконец остановит пандемию СПИДа, появляются практически каждый год, начиная с памятного 2000-го. Но продолжения истории обычно не следует. Взамен публикуется рассказ об очередной перспективной вакцине.
В 2009 году таиландские исследователи объявили о результатах клинических испытаний «умеренно эффективной» вакцины RV144. По расчетам, ее применение позволило бы сократить число новых случаев заражения ВИЧ на 31%. До сих пор не удалось значительно улучшить этот показатель.
Что произошол в последние три года? В 2016 году ученые из Оксфордского университета представили вакцину, которая должна будет защищать людей одновременно от ВИЧ и вируса гепатита С — это крайне актуальный подход, потому что группы повышенного риска по ВИЧ пересекаются с группами риска по заражению гепатитом С. В основе вакцины — вектор MVA (штамм вируса осповакцины), в который встроены РНК обоих вирусов.
В октябре 2017 года о создании вакцины и лекарства против ВИЧ сообщили японские исследователи из Университета Кумамото. Их препарат действует по схеме, которая получила образное название «lock-in and apoptosis» — что-то типа «блокируй и запускай процесс апоптоза (естественной гибели)». Главным его компонентом является соединение L-HIPPO, прикрепляющееся к белку вируса и блокирующее его. Это приводит к гибели клеток, зараженных ВИЧ. Пока, по словам ученых, препарат требует доработки.
В июле этого года ученые из компании Janssen Pharmaceutical Companies заявили, что их вакцина в ходе эксперимента защитила от заражения ВИЧ-подобным вирусом 2/3 подопытных макак-резусов. Также она признана, как минимум, безопасной для людей. А вот вопрос эффективности традиционно подвисает в воздухе. По словам исследователей, даже если вакцина может вызвать специфическую реакцию иммунной системы, это еще не значит, что она способна защитить человека от заражения ВИЧ.
Еще одно направление в разработке вакцин против ВИЧ — попытка повторить условия, наблюдаемые при наличии у человека уникальной мутации гена CCR5. У таких людей ВИЧ не может присоединиться к главной своей цели — Т-лимфоцитам, и это защищает обладателей мутации от заражения ВИЧ. Если мутация имеется на одной из парных хромосом — риски инфицирования значительно падают, если же оба гена на парных хромосомах имеют эту мутацию — человек оказывается надежно защищенным от заражения ВИЧ. Известен случай, как ВИЧ-инфицированный пациент заболел лейкемией. В процессе лечения ему была сделана пересадка костного мозга от донора с мутацией гена CCR5. После этого ВИЧ у пациента перестал определяться. Возможно, это еще один путь лечения, который сегодня рассматривается учеными.
Поиски вакцины против ВИЧ продолжаются. Попутно исследования в этой области приводят к новым открытиям в смежных направлениях. Так, разработки антиретровирусной терапии против ВИЧ стали моделью для создания лекарств против вируса гепатита С. Методы по выявлению антител, способных нейтрализовать вирус, используются сегодня для создания вакцин против вирусов Эбола, Зика и гриппа.
В одном можно быть уверенным: рано или поздно человечество создаст вакцину и против ВИЧ. И тогда чума XXI века тоже останется в прошлом, как и многие другие тяжелые инфекции.
