Инфекционные болезни, приводящие к долгосрочному ухудшению здоровья, были неизменной угрозой человечеству, но благодаря вакцинации многие из них остались лишь в истории. Такие вирусы как полиомиелит, гепатиты B и С, папилломавирус человека могут приводить к хроническим заболеваниям, но современная медицина позволяет эффективно от них предохраниться. Но когда речь заходит о вирусе иммунодефицита человека (ВИЧ), который, по мнению многих эпидемиологов, достиг уровня пандемии, исследователям не удается добиться такого успеха.
ВИЧ проходит через три стадии (по классификации Центров по контролю и профилактике заболеваний США, в России выделяют четыре стадии — прим. ред.). Острый ВИЧ проявляется в виде симптомов, напоминающих грипп, которые возникают спустя несколько дней или недель после инфицирования. За ним следует хронический ВИЧ, бессимптомная стадия, которая может затянуться на несколько лет. Если не лечиться, хронический ВИЧ рано или поздно переходит в синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД).
СПИД постепенно вызывает отказ иммунной системы, позволяя развиваться оппортунистическим инфекциям и дефектным клеткам, от которых тело обычно избавляется. У человека со СПИДом обычная простуда может вызвать отказ легких, а скопление мутировавших клеток может развиться в опухоль куда вероятнее, чем у здорового человека.
Болезнь не привлекала внимания медицинского сообщества до 1981 года, пока не появились сообщения о вспышках среди гомосексуальных мужчин Лос-Анджелеса, Нью-Йорка и Сан-Франциско. Речь шла о специфическом онкологическом заболевании под названием саркома Капоши и нетипичном легочном заболевании, которое называется пневмоцистной пневмонии. К концу года стало известно о 337 случаях ВИЧ. Из этих пациентов к 31 декабря умерло 130 человека.
Азидотимидин был представлен в 1987 году в качестве первого средства от ВИЧ, но только в 1997 году новым стандартом лечения стала высокоактивная антиретровирусная терапия (АРТ), которая привела к 47-процентному снижению уровня смертности. АРТ не может избавить тело от ВИЧ, но эффективное лечение способно снизить вирусную нагрузку до такой степени, что она становится неопределяемой. Это означает, что стандартный тест на ВИЧ не сможет выявить наличие вируса, он не может быть передан другому человеку и не разовьется в СПИД.
Почему так сложно создать вакцину от ВИЧ?
После того как в 1984 году исследователи из Национальных институтов здравоохранения США и Института Пастера подтвердили, что ВИЧ-инфекция приводит к СПИДу, Маргарет Хеклер, министр здравоохранения и социальных служб США, объявила, что вакцина станет доступна в течение двух лет. Но сама природа ВИЧ существенно усложнила задачу ее создания.
Ведущий специалист по профилактике СПИДа Маттео Кассолато говорит: «В отличие от кори и других вирусов, в случае с ВИЧ наша иммунная система не обладает способностью самостоятельно восстанавливаться. Поскольку люди, заразившиеся ВИЧ, не могут сами уничтожить вирус, мы не знаем, как защита от ВИЧ работала бы у человека. Если бы мы это знали, разработчики вакцин знали бы, какой тип иммунной реакции должна вызывать вакцина в наших телах, чтобы добиться защиты от ВИЧ-инфекции».
Задача вакцин состоит в том, чтобы тренировать иммунную систему защищаться от инфекций, используя мертвые или ослабленные патогены или их производные, такие как антигены или ДНК. Эти мертвые или ослабленные патогены вызывают иммунную реакцию, и учат организм в будущем узнавать атакующие инфекции.
Но организм человека не формирует иммунного ответа, как на те патогены, от которых можно вакцинироваться.
Кассолато объясняет: «Когда какой-либо чужеродный патоген проникает в тело, иммунная система в нормальных условиях идентифицирует вирус и пытается его контролировать или уничтожить. Специальные клетки под названием CD4 и СD8 узнают, что вирусу тут не место, и атакуют его.
Но в случае с ВИЧ клетки CD4 и CD8 активируются на фоне вируса. Заражая те же клетки, что предположительно должны нас защищать, ВИЧ ослепляет и ослабляет нашу иммунную систему».
Невозможность испытаний на животных
Генетическое разнообразие ВИЧ также существенно усложняет вакцинацию. Вирус имеет самый высокий известный нам уровень мутаций среди любых биологических объектов, а это означает, что у него существует очень много штаммов. Исследователям, таким образом, необходимо разработать вакцину, которая может защитить от всех штаммов ВИЧ, что крайне затруднительно.
Мало того что существует множество мутаций, на самом деле, есть еще и два типа ВИЧ, оба они постепенно приводят к СПИДу, если их не лечить. ВИЧ-1 — это самый распространенный вид болезни, и почти 95 % людей, зараженных ВИЧ, страдают именно ВИЧ-1. А ВИЧ-2 встречается в основном в западной Африке, откуда предположительно произошли оба вируса, потому что он куда менее заразен, чем ВИЧ-1.
Хотя ВИЧ-1 и ВИЧ-2 оказывают сходное влияние на тело человека, их генетические последовательности совпадают всего на 55 %, поэтому далеко не все тесты и препараты влияют на оба типа. Вполне может быть, что и вакцина будет предохранять только от одного.
Наконец, главная проблема заключается в том, что у ученых нет надежной экспериментальной модели на животном, позволяющей провести испытания вакцины, а это ключевая стадия разработки вакцин.
«Хотя некоторые виды испытаний на животных провести и можно, они существенно ограничены», — говорит Кассолато. «Существует родственный вирус, который называется вирус иммунодефицита обезьян, но приматы не заражаются и не передают ВИЧ, а это значит, что сложно будет сравнить, как вакцина работает у приматов и как она будет работать у людей».
Что происходит сейчас
До сих пор наиболее успешной вакциной от ВИЧ считалась RV144, испытание которой провели в 2009 году. Исследование, более известное как тайский эксперимент, включало 16 402 мужчин и женщин в возрасте от 18 до 30 и продолжалось почти шесть лет. Участники рандомизированного двойного слепого исследования получали либо вакцину от ВИЧ, либо плацебо, а затем тестировались на ВИЧ каждые шесть месяцев в течение трех лет, чтобы ученые могли отследить их инфекционный статус.
Участникам исследования сделали четыре инъекции вакцины под названием ALVAX HIV и две инъекции другой вакцины — AIDSVAX B/E. ALVAX HIV содержала генетически сконструированные версии трех генов ВИЧ (env, gag и pol), а AIDSVAX B/E состояла из генетически сконструированного белка gp120, который находится на поверхности вирусных частиц.
В конце исследования уровень инфицирования ВИЧ среди добровольцев, которые получили экспериментальную вакцину, оказался на 31 % ниже, чем уровень заражения среди тех, кому давали плацебо. Но министерство здравоохранения Таиланда сочло уровень успеха в 31 % недостаточно высоким, чтобы дать вакцине зеленый свет. Тем не менее, так появилось первое доказательство того, что вакцины в принципе могут быть эффективны в снижении риска заражения ВИЧ. «Пускай 31 % никак не назвать отличным результатом, но он доказывает, что вакцина от ВИЧ способна защищать от вируса», — говорит Кассолато.
Сегодня проходит ряд других испытаний вакцин от ВИЧ, и две из них — Imbokodo и Mosaico – выделяются на фоне прочих.
Imbokodo и Mosaico — два обнадеживающих исследования
Исследование Imbokodo, которое было начато в ноябре 2017 года, должно показать, сможет ли вакцина, разработанная Janssen, безопасно и эффективно сокращать число новых заражений ВИЧ. В нем участвуют молодые женщины в возрасте от 18 до 35 лет, оно проводится в Малави, Мозамбике, ЮАР, Замбии и Зимбабве. В восточной и южной Африке женщины и девочки составляют около 60 % населения с ВИЧ.
Компания Johnson & Johnson объявила в 2020 году, что все 2600 участниц испытания были наконец вакцинированы и что предварительные результаты станут доступны самое позднее в конце 2021 года.
Отталкиваясь от концепции Imbokodo, испытание Mosaico покажет, сможет ли очень сходная вакцина наладить иммунную реакцию на ряд штаммов ВИЧ среди цисгендерных мужчин и трансгендерных людей, которые занимаются сексом с другими цисгендерными мужчинами или трансгендерными людьми. Участники исследования Mosaico, которое началось в июне 2019 года, в возрасте от 18 до 60, живут в США, Аргентине, Италии, Мексике, Перу, Польше и Испании.
В Европе, Северной и Южной Америках гомосексуальные, бисексуальные мужчины и трансгендерные люди в высокой мере поражены ВИЧ — две трети новых диагнозов ВИЧ в США ставят гомосексуальным и бисексуальным мужчинам, около 14 % трансгендерных женщин в стране ВИЧ-положительны. Участники испытания Mosaico должны отвечать ряду требований: относиться к ЛГБТ — недостаточно, чтобы считаться входящими в группу риска.
В течение последних шести месяцев с ними должно произойти хотя бы что-то одно из перечисленного: занятие анальным или вагинальным сексом без презерватива в принимающей роли вне двенадцатимесячных моногамных отношений с партнером, о котором известно, что он имеет ВИЧ-отрицательный статус либо ВИЧ-положительный статус и принимает АРТ; диагноз ректальная или уретральная гонорея, хламидиоз или сифилис; употребление стимуляторов, таких как кокаин или амфетамины; или секс с пятью или более партнерами.
Оба исследования посвящены мозаичной вакцине под названием Ad26.Mos4.HIV. Вакцина использует сконструированный аденовирусный вектор, безобидного родственника обычной простуды, который должен доставить в организм «мозаику» из тщательно подобранных антигенов ВИЧ.
Эта комбинация антигенов, как надеются исследователи, может стимулировать иммунную реакцию у участников исследований. Комбинации антигенов не встречаются в каком-то конкретном вирусе ВИЧ, они собраны вместе из разных вирусов, так что вакцина сможет защищать от множества распространенных штаммов ВИЧ.
Исследования различаются тем, что именно используется как бустер инъекции. Вирусная оболочка ВИЧ содержит белок под названием gp140. В испытании Mosaico третья и четвертая инъекции будут сопровождаться комбинацией белков gp140 из Clade C, доминирующего типа ВИЧ в Африке и Азии, а также мозаикой из белков gp140 других штаммов. В набор Imbokodo, с другой стороны, входят только белки gp140 из Clade C.
«Разработка любой вакцины очень сложна, но с ВИЧ все особенно непросто, — говорит Кассолато. — Однако наука и исследования продвигаются вперед, и создание вакцины, несомненно, не является невозможным».
