«Голая ДНК»
Однажды в 1990-х гг. я неожиданно получила приглашение поработать в Малверне, штат Пенсильвания, США. Ранее я несколько лет консультировала компанию Centocor по использованию гена рака для диагностики или лечения этого заболевания. Но в этот раз речь шла о проекте разработки вакцины против ВИЧ, и с этой целью Centocor создала новую дочернюю компанию Apollon. Я должна была руководить разработкой этой вакцины и получила внушительно звучащую должность – директор по науке, но команда, которой я руководила, была малочисленной! Ежемесячно я на неделю уезжала из Общества Макса Планка (Берлин), так как время, проводимое мной за компьютером, никто не фиксировал. Я работала в очень интересной области знаний – наша задача состояла в разработке вакцины, основанной на «голой ДНК». В то время это было новое направление. Суть такой ДНК-вакцинации сводилась к введению действующей ДНК, кодирующей вирус, для получения частей вируса, ряда белков, стимулирующих инфекцию. Это должно было привести к синтезу антител у реципиента вакцины. ДНК представляла собой сложную комбинацию разных генов вируса, амплифицирующих генов, и некоторые из них происходили из совершенно других вирусов или даже бактерий. Это широкое поле деятельности для вирусологов, но вместе с тем от них требуется высокий профессионализм, так как секрет заключается в том, как при создании модуля искусственного вируса выбрать, «вырезать» и рекомбинировать гены, чтобы усилить одни свойства и воспрепятствовать усилению других. Нельзя допустить, чтобы в итоге образовался интактный патогенный вирус. И исследователю, и американским таможенникам должно быть понятно, что человек не инфицирован, а всего лишь вакцинирован.
Получив большой объем ДНК, мы неожиданно обнаружили, что все образцы, пробирки с исследуемым материалом и реагенты заражены ДНК. Где-то произошла утечка, и до того, как нам удалось устранить проблему с должной системой биозащиты, оказалось, что мы все вакцинированы – вакцина попала в организм через нос и легкие. ДНК не пострадала! А потом мы превратили ее в «пустышку», чтобы ее невозможно было украсть или чтобы конкуренты не смогли ее имитировать, – это обычные в этой отрасли меры предосторожности, но в исследовательских лабораториях такие меры предпринимаются реже, а у меня все это было впервые.
Затем ДНК протестировали в Цюрихе на нескольких ВИЧ-инфицированных пациентах. Эта была первая в Европе вакцина, основанная на ДНК. В течение нескольких лет «нежелательных явлений» выявлено не было. (.
Однако неожиданно вирусологи Цюрихского университета сами продемонстрировали «серьезное нежелательное» поведение. Возможно, потому, что вторглись на их «территорию»? Я попыталась сотрудничать с ними до того, как мы начали вводить вакцину пациентам, но у меня ничего не получилось. Я начала работу над этим проектом до того, как приехала в Цюрих, и это – информация для размышления для тех, кто хочет избежать неприятностей.
После инъекции мы отметили, что один пациент заразился «не тем» штаммом ВИЧ – штаммом, который наша вакцина не могла распознавать. Когда мы отошли от первого шока, возникла реальная проблема, поскольку в первой фазе клинических исследований пациентам обычно вводят вакцину для исследования только ее безопасности. Конечно, нам бы хотелось оценить ее эффективность и защитные свойства, хотя это не было целью исследования. В настоящее время конструкция ДНК-вакцин используется в армии США, но в комбинации с другими вакцинами. Особенно привлекателен последовательный подход – «прайм-буст»: сначала происходит праймирование с помощью ДНК, а затем реакция бустируется с помощью вируса. В данном случае вирус представляет собой модифицированный аденовирус с «метками» ВИЧ, поскольку вирусные частицы улучшают иммунный ответ. Видимо, введение ДНК «тренирует» иммунные клетки, превращая их в клетки с долговременной памятью. Для нас это было неожиданно. Вирус для активации иммунной системы в ряде случаев содержит редкие триплеты, обозначаемые как «деоптимизирующие кодоны», что приводит к снижению выработки вируса. Такое изменение, зачастую предназначенное для вакцин, приводит к тому, что вирус теряет способность вызывать заболевание. В прошлом реальные, но инактивированные вирусы использовали в качестве основы для разработки вакцин. При введении ДНК иглы для инъекций больше не используют; сейчас для инъекции ДНК в мышечную ткань применяют пистолет-инжектор. У меня есть такой пистолет, предоставленный компанией-производителем. Он лежит в безопасном контейнере с красной бархатной подкладкой (чтобы лучше смотрелся). Однако нам такое приспособление показалось не очень эффективным. Возможно, следовало бы усовершенствовать конструкцию. Во всем мире вакцинация ДНК проводится с помощью таких пистолетов в самых разнообразных вариантах: прививка от гриппа, от респираторно-синцитиального вируса или вируса Эбола, равно как и недавно появившегося вируса Зика. И все же введение одной только ДНК очень уж неэффективно, в силу чего необходимо комбинировать ее с другими вакцинами. В отличие от вирусов, на поверхности раковых клеток не наблюдается экспозиции «инородных» белков, поэтому довольно сложно подготовить иммунную систему к их распознаванию в качестве мишеней для производства антител. Поэтому в настоящее время предпринимаются попытки делать ставку не столько на производство антител, сколько на стимуляцию клеточно опосредованного иммунитета путем выращивания культуры лимфоцитов с генетическим кодом для усиленного синтеза цитокинов. Поэтому в ходе одного исследования мы вводили такую ДНК (продуцирующую интерлейкин-12) пациентам с меланомой и получили некоторый эффект (об этом далее). Идея заключается в том, чтобы помочь тому, кто готов помочь себе сам.
