Каждому вирусу своя вакцина

Вирусы могут поразить любой организм: растение, животное, бактерию или архею (одноклеточный организм без ядра). Сами вирусы- неклеточные инфекционные агенты, способные воспроизводиться только внутри живых клеток. Они есть везде, где есть жизнь. Профессор вирусологии университета Монтаны (США) Марка Янг уверен, что вирусы появились вместе с археями в самом начале зарождения жизни на Земле и стали важнейшими двигателями эволюции. Янг считает, что число вирусов намного больше, чем предполагают ученые. Как бороться с вирусами? И возможно ли вообще их победить?

Борьба людей с вирусами началась в 1796 году, когда английский врач Эдвард Дженнер заметил, что доярки, работающие с коровами, инфицированными коровьей оспой, не заболеют натуральной. Он привил мальчику сначала коровью оспу, а затем обычную – организм ребенка стал невосприимчив к болезни.

Термин «вакцина» ввел позже Луи Пастер (от слова vaccine – «коровья оспа»), в честь открытия Дженнера. Пастер разработал научный подход к вакцинации, создав концепцию инфекционных возбудителей, на ее основе, привику от бешенства. Таким образом, у человечества появилось важнейшее оружие против вирусов.

В начале XX века вирусология стала развиваться наиболее активно: методы молекулярной биологии позволили в короткие сроки изучить строение, химический состав и репродукцию вирусов. Стало возможным остановить одну за другой многие губительные эпидемии.

Одной из самых страшных – была эпидемия полиомиелита. Вирус поражал спинной мозг и вызывает паралич. До 10% заболевших умирали от паралича дыхательных органов. Разработки вакцины велись параллельно в СССР и США. В 1954–1955 годах американский ученый Альберт Сэбин нашел способ получения живой вакцины. Ее производство стоило дорого, так как сырьем служила почечная ткань обезьян, которых тысячами доставляли в Америку из Африки и Индии. Для 1 млн доз необходимы были почки 1500 животных, а привить планировали более 100 млн человек. Более того, вакцина защищала далеко не всех детей.

Для разработки альтернативного средства советские ученые А.А. Смородинцев и М.П. Чумаков совершили настоящий подвиг. Осенью 1956 года они выпили по стакану воды, в котором были растворены штаммы вируса. Когда эксперимент окончился удачно, ученые приступили ко второй стадии – испытание вакцины на ребенке, не имеющем иммунитета к вирусу. Смородинцев для опыта выбрал свою внучку Елену. Риск был высок: на кону была жизнь девочки. Но результат оказался положительным – у ребенка появился иммунитет к вирусу. Так, появилось доступное средство и эффективное средство защиты от страшной болезни. Однако даже вакцина Чумакова и Смородинцева была живой.

Наличие в вакцине «живого» вируса вызывает опасения у противников вакцинации. Антивакцинаторы утверждают, что большое количество одновременно вводимых вакцин может создать повышенную нагрузку на иммунную систему. Это предствление о вакцинах сегодня устарело и неверно.

Любая вакцина работает следующим образом: препарат, содержащий дозы возбудителя болезни, сталкиваясь в крови с лимфоцитами, образует антитела – защитные белки, сохраняемые в организме определенное время. Поэтому существует необходимость повторных вакцинаций, чтобы у человека сформировался стойкий иммунитет. При следующем столкновении с болезнетворными микроорганизмами антитела их успешно устраняют, и человек не заболевает. При этом вакцины не подавляют иммунную систему. Более того, с развитием микробиологии и появлением молекулярной биологии ученые доказали, что иммунной системе, чтобы выработать стратегию обороны, не обязательно встречаться с живым, цельным микробом: наша система защиты способна распознавать определенные фрагменты возбудителя — антигены. Роль антигенов— «подсветить» микроб и сделать его «видимым» для клеток иммунной системы, которые уничтожают инфекцию. Так появились рекомбинантные вакцины (когда антиген получают искусственно) — более безопасные и стабильные. Первая в мире рекомбинантная вакцина — «Энджерикс В» (1981 г) — была направлена на гепатит В. Рекомбинантные вакцины принципиально не могут вызывать болезней, против которых формируют иммунитет, поскольку они никогда не были составной частью живого возбудителя. Это сделало вакцинацию абсолютно безопасной.

Тем не менее, есть вирусы, от которых пока нельзя победить. Так, вирус именудефицита человека (ВИЧ) видоизменяется с большой скоростью, что затрудняет разработку вакцины против него. Лекарства, которые работают какое-то время, становятся почти бесполезными, когда вирус начинает трансформироваться. К тому же вирус встраивается в геном клетки и вывести информацию о нем оттуда невероятно сложно, поэтому нет до сих пор средства, которое полностью уничтожило бы вирус.

Смертельный вирус создал Йошихиро Каваока. Японскому ученому удалось в лабораторных условиях воссоздать код «испанки», убившей около 5% населения Земли в 1918-1919 годах. Смертельно опасный вирус гриппа способен эффективно противостоять действию антител человеческого организма, следовательно, найти лекарство от него невозможно.

Самый опасный эксперимент принадлежит известному вирусологу Рону Фуше, который в 2011 году вместе с командой ученых внес пять мутаций в вирус птичьего гриппа. Особо заразная модификация способна передаваться от млекопитающего к млекопитающему. По некоторым оценкам, вырвись мутировавший птичий грипп из лабораторий, он мог бы унести до 15% населения Земли.

Тем не менее, на сегодняшний день существует множество различных вакцин, которые защищают от сорока с лишним инфекций, вызываемых бактериями и вирусами. Современные иммунологи вывели вакцинацию на совершенно новый уровень и развитие этой отрасли продолжается. В России и США сертифицирована и запущена в употребление вакцина от нашумевшая лихорадки Эбола. Она сохраняет свою опасность лишь в малоразвитых странах, где невозможно всеобщее соблюдение санитарно-гигиенических норм жизни.

Текст подготовили студентки 1 курса вечернего отделения: Новгородова Мария, Ольховатская Татьяна, Екатерина Зорина.