Таблица 1. Белки слюны, обладающие ингибиторной активностью по отношению к ВИЧ

4. Мукозные вакцины

В слизистых оболочках функционируют механизмы удаления антигенов с поверхностей, ферментативной деградации антигенов, снижение эффективности их проникновения в антигенпоглощающие М-клетки. Эти факторы усложняют доставку антигена при иммунизации через слизистые оболочки. Для защиты иммунизирующих антигенов их упаковывают в биодеградируемые полимерные или липидные частицы, которые вводят чаще всего орально или назально (Рис.8) [1,7].

Рис.8. Экспрессия антител IgA в слизистых тканях после различных вариантов иммунизации.

а-оральная, б-интраназальная, в-ректальная, г-вагинальная иммунизация.

Новейший подход к созданию мукозных вакцин состоит в получении трансгенных растений, продуцирующих протекливные антигенные белки инфекционных агентов, и использовании их в качестве съедобных вакцин. Стенки клеток растений обеспечивают эффективную защиту находящегося в них антигена в ротовой полости и желудке, содержимое которого имеет кислую реакцию. Поэтому "упакованный" таким образом антиген эффективно достигает кишечника, где индуцирует иммунный ответ на уровне слизистых оболочек. Важной особенность съедобных вакцин является их потенциальная дешевизна, биологическая безопасность, простота хранения и применения. Более того в будущем можно будет создать растения, продуцирующие одновременно несколько протективных антигенов различных патогенов. Это будут мультивалентные съедобные вакцины.

Концепцию производства вакцин в трансгенных растениях впервые сформулировали X. Мэйсои с соавторами (1992 г). Они предприняли попытку получения съедобной вакцины против вируса гепатита В на основе грансгенного табака. Были созданы растения, экспрессирующие поверхностный антиген вируса гепатита В. Рекомбинантный HBsAg выделили из трансгенных растений с помощью иммуноаффинной хроматографии и исследовали под электроннмм микроскопом. Оказалось, что рекомбинантный HBsAg способен собираться в вирусоподобные частицы размером около 22 нм и взаимодейсвовать с антителами, выделенными из крови лиц, инфицированных HBV. Вакцинация мышеи инъекционным способом HBsAg антигеном, выделенным из трансгенных растений табака, стимулировала такой же специфичный иммунный ответ, как и коммерческая дрожжевая субъединичная вакцина Это исследование показало возможность создания трансгенных растений для получения рекомбинантных вирусных белков, обладающих нормальной биологической активностью [3].

На следующем этапе был создан траcгенный картофель, продуцирующий HВsAg, и при скармливании мышам клубней такого картофеля наблюдали развитие специфичного иммунного ответа против вируса гепатита В. В 1999 г. были начаты эксперименты на добровольцах, и у людей, поедавших сырые клубни картофеля, также наблюдали специфичный противовирусный иммунный ответ.

Другая группа исследователей в 1999 г. coздала съедобную вакцину против вируса гепатита В на основе люпина и салата. У мышей, которым скармливали люпин, наблюдалось появление антител к вирусу, а у добровольцев, получавших с пищей трансгенный салат, развивался специфический иммунный ответ на вирусный белок.

X. Мэисон с соавторами создали в 1996 г. трансгенные растения картофеля и табака, экспрессирующие белок нуклеокапсида вируса Норфолка, выбывающего у людей острый гастроэнтерит. Было показано, что чужеродный белок в растении формирует вирусоподобные частицы диаметром 38 нм, идентичные частицам, полученным в культуре клеток насекомых, инфицированных рекомбинантным бакуловирусом. При скармливании клубней трансгенного картофеля мышам у них стимулировалось образование специфического IgG, а при внутрижелудочном введении листьев трансгенного табака наблюдалось появление сывороточного IgG и секреторного IgA, специфичных к вирусоподобным частицам.

В 1995 г. были сконструированы трансгенные растения картофеля, синтезирующие олигомерный полипептид LT-B. LT - это термолабилиный токсин Е. coli, который состоит из

шести субъединиц: фермента LT-A и пяти рецепторсвязывающих полипептидов LT-B. Субъедин6ица LT-A проникает в эпителиальные клетки кишечника и вызывает изменения клеточного метаболизма, приводящие к потере воды клетками. LT-B формируют пентамер, который связывается с GM1-ганглиозидами мембраны эпителиоцитов и обеспечивает транспорт LT-А в клетки. Субьединица LT-В может быть отделена от LT-А и при оральном введении вызывает сильный иммунный ответ слизистой оболочки без каких-либо признаков болезни. Трансгенный картофель, продуцирующий LT-B, использовали в экспериментах на мышах. После четырех кормлений у животных начинал вырабатываться анти-LT-B IgG в сыворотке и IgA в слизистой кишечника. В опытах на добровольцах (1998 г) было обнаружено появление в крови клеток, секретирующих специфические антитела. Эти клетки появляются в крови примерно на 7-й лень после иммунизации (поедания трансгенного картофеля) и по прошествии 14 дней мигрируют в ткань слизистой. Присутствие их в крови с 7-го по 10-й день подтверждает важную роль иммунного ответа слизистой оболочки кишечника. Кроме того, у 91% добровольцев наблюдалось четырехкратное повышение концентрации анти-LT IgG, а у 55% - четырехкратное повышение концентрации анти-LT IgA. В более ранних исследованиях такой же эффект наблюдали при оральном введении определенного количества культуры вирулентной энтеротоксичной Е. coli.

Таблица 2. Свойства некоторых съедобных вакцин, созданных на основе трансгенных растений. СРБ-суммарный растворимый белок, СВ-сырой вес.