Я или не я

Обычно антитела к гаптену на природных носителях образуются при условии дополнительной стимуляции организма специальными веществами (так называемыми адъювантами). При иммунизации же гаптеном, введенным в молекулу поли-4-винилпиридина, такая стимуляция не требуется. И наконец, выработка антител против синтезированного нами антигена, как оказалось, не зависит от тимуса, в Т-клетках не нуждается.

Иммунизированные синтетическим антигеном Т-дефицитные животные вырабатывают такое же количество антител или даже больше, чем здоровые. При иммунизации тем же самым гаптеном, введенным не в поли-4-винилпиридиновую молекулу, а в молекулу белка, Т-дефицитные животные без дополнительной стимуляции их адъювантами антител не образуют.

В последующих работах в качестве модельного антигена использовали бычий сывороточный альбумин (БСА). БСА — весьма слабый антиген, вызывает иммунный ответ только после многократных иммунизации животных при условии дополнительной стимуляции адъювантами. Ожидалось, что присоединение БСА к молекулам полиэлектролита обеспечит индукцию повышенного иммунного ответа к белковой детерминанте этого искусственного антигена. Искусственные антигены готовили в виде комплекса БСА с поликатионом, возникавшего за счет слабых электростатических или более сильных гидрофобных связей, либо в виде так называемого конъюгата, где БСА ковалентно, наиболее сильно связан с поликатионом.

В качестве полимера-комплексообразователя был выбран сополимер 4-винил-N-этилпиридин и 4-винил-N-цетилпиридин бромидов.

Этот выбор определялся тем, что представленный сополимер в области нейтральных рН потенциально способен комплексировать с БСА как путем образования электростатических солевых связей за счет этильных (С₂Н₅

) радикалов, так и гидрофобных взаимодействий цетильных (С₁₆Н₃₃) радикалов с неполярными участками белковых глобул. Поэтому в данном случае можно было ожидать формирования особенно прочных комплексов белок — полиэлектролит, не диссоциирующих при физиологических значениях ионной силы. В частицах комплекса каждый поликатион (длиной в тысячу звеньев) в водном растворе связывает две молекулы белка.

Изучая синтез высокоиммуногенных антигенов, было необходимо оценить эффективность использования здесь ковалентных химических связей. Такая оценка важна как для теории антигенного действия, так и с практической точки зрения, для создания соединений максимальной прочности.

Иммунизация животных полученными искусственными антигенами вызывает иммунный ответ, величина которого в 50-100 раз выше, чем при иммунизации БСА. Чрезвычайно сильно повышенную иммуногенную способность искусственного антигена, полученного присоединением белковых макромолекул к полиэлектролиту, нельзя объяснить действием полимера как обычного иммуностимулятора. При раздельном введении животным белка и полиэлектролита, при введении неустойчивых комплексов, разрушающихся в организме, тоже наблюдается усиление иммунного ответа. Однако оно несоизмеримо по величине с иммунным ответом, возникающим при иммунизации комплексом белок — полиэлектролит, где присоединение антигена осуществлено за счет гидрофобных или ковалентных связей.

Таким образом, синтезированные комплексные макромолекулы можно рассматривать как необычайно сильный искусственный антиген-продукт сборки из белка и синтетического полиэлектролита, каждый из которых в отдельности либо не иммуногенен (поликатион), либо слабо иммуногенен (альбумин). Необходимое условие реализации иммуностимулирующего действия полиэлектролитов, соединенных с молекулой антигена, — достаточная устойчивость этого комплексного соединения в условиях организма.

Есть серьезные основания полагать, что описанные принципы можно будет распространить на антигены вирусов и микробов.

Петля на носителе

Весьма интересный и оригинальный подход к решению проблемы синтетических вакцин разрабатывает Села. Он предлагает искусственно синтезировать уникальные молекулярные структуры из ответственных антигенов (антигенных детерминант), каждый из которых характерен для того или иного возбудителя инфекционной болезни. Из нескольких таких фрагментов, считает Села, можно будет сконструировать макромолекулу, которая будет синтетическим аналогом поливалентной вакцины, иммунизирующей сразу против нескольких болезней.

Реально ли это? Да. Но она лишь для тех антигенов, иммунизирующая способность которых не уменьшается при использовании убитых вакцин. Для остальных антигенов вопрос остается открытым.

Особенность иммунной защиты такова: при вакцинации против различных инфекционных возбудителей в организме появляются антитела против специфических фрагментов антигена, размещенных на поверхности возбудителя. Иначе говоря, организм вырабатывает антитела не против целого вируса или микроба, а против конкретных уникальных молекулярных структур. Это было учтено.