Вирусы и эпидемии в истории мира. Прошлое, настоящее и будущее

Наиболее успешные вакцины имитируют иммунный ответ, вызываемый их патогенными аналогами во время естественной инфекции. Безусловно, действие вакцины должно быть более мягким и менее вредным, чем воздействие естественной инфекции, но оно должно формировать иммунологическую память. Иммунологическая память это быстрый и специфический иммунный ответ, запрограммированный предыдущей инфекцией этим вирусом или иммунизацией его фармацевтическим аналогом. Таким образом, вакцины запускают иммунную систему и программируют ее так, чтобы она предвидела и сопротивлялась будущей инфекции конкретными патогенами, которые они представляют. Чтобы обеспечить надежный иммунный ответ и последующую иммунную память, предотвращающую или, по крайней мере, контролирующую инфекцию, были использованы три подхода для разработки успешных вакцин. Первый и в целом наиболее успешный способ – использовать аттенуированный вирус, строение которого очень похоже на строение вируса, который необходимо побороть. Эта стратегия используется для наиболее эффективных вакцин, предотвращающих корь, эпидемический паротит, желтую лихорадку и оспу, а также для одной из вакцин против полиомиелита (вакцина против полиомиелита Сабина). Второй способ – использовать препарат убитого вируса, как это делается в случае противополиомиелитной вакцины Солка. Третий способ использует рекомбинантный вирусный белок (белки), то есть субъединичную вакцину, и представлен вакциной, успешно предотвращающей заражение вирусом гепатита B. Среди проблем, препятствовавших производству успешной вакцины против ВИЧ, главной является огромное разнообразие аминокислотной последовательности ВИЧ. Причинами этого являются вирусная обратная транскриптаза, не корректирующая синтезированную корию на матрице РНК, высокая степень рекомбинации вируса и очень высокая скорость репликации вируса in vivo. Поэтому скорости мутации, селекции и адаптации ВИЧ настолько велики, что создание вакцины против только одного или нескольких видов вируса имеет мало шансов на успех. Во всем мире ВИЧ классифицируется путем анализа последовательностей на несколько различных групп, обозначаемых M, N и O. Эти группы подразделяются дополнительно на подтипы. Например, существует девять различных подтипов для группы М, и в пределах подтипа гликопротеины оболочки вируса могут варьироваться до 35 %. Еще одна существенная проблема заключается в том, что ВИЧ напрямую инфицирует клетки иммунной системы, в частности CD4⁺ T-лимфоциты. В течение нескольких дней после первоначальной инфекции теряется огромное количество CD4⁺T-лимфоцитов ⁴⁹, а эти клетки функционируют главным образом для того, чтобы помогать цитотоксическим CD8⁺ T-лимфоцитам и продуцирующим антитела B- лимфоцитам уничтожать патогены. И, как будто вышеуказанных трудностей недостаточно, некоторые белки ВИЧ, обозначаемые в основном как комплекс Nef, подавляют молекулы главного комплекса гистосовместимости, имеющего решающее значение для презентации вирусных антигенов для распознавания цитотоксическими T-лимфоцитами, которые в противном случае убили бы клетки, экспрессирующие вирус^53-55. Кроме того, хотя вырабатываются нейтрализующие антитела к гликопротеину на поверхности вирионов ВИЧ, вирус способен изменять свои гликопротеины так, чтобы ограничивать и избегать распознавания антителами^56,57. В-пятых, ВИЧ быстро создает скрытый резервуар инфицированных лимфоцитов путем интеграции своего генетического материала в хромосому хозяина^58,59. Это необратимый процесс, который происходит сразу после заражения и длится до тех пор, пока не будет устранена клетка, в которой произошла интеграция. Этот резервуар стабилен в течение всей жизни инфицированного человека и иммунологически молчит, а если клетка активируется или антиретровирусная лекарственная терапия прекращается, она может продуцировать новые инфекционные вирусы. Феномен иммунной латентности был выявлен более 29 лет назад Эшли Хаасом⁵⁸, компаньоном Роберта (Боба) Галло по ловле форели, работавшем в его лаборатории^59,60. За эти годы наши знания в этой области значительно возросли¹⁰, в первую очередь благодаря Роберту Силициано^11,61.