Rekombinuotos DNR era
Maurice Hilleman (taip, vėl tas pats „skiepų tėvas“) pirmasis panaudojo rekombinuotą (genetiškai modifikuotą) DNR kurdamas antrąją hepatito B vakciną. Šią technologiją sukūrė Stanley Cohen iš UCSF (University of California, San Francisco) ir Herbert Boyer (Stanfordo universitetas) 1973 metais. Metodo esmė (rašau, kaip supratau – nesu nei chemikė, nei biologė, nei medikė): DNR yra „sukarpoma“, tada į jos plazmidę įterpiamas genas (hepatito B proteinas). Tokia plazmidė užkrečia ląstelę ir besidaugindama bakterija gamina ne tik savo proteinus, bet ir vieną svarbų dalyką – hepatito B antigeną.
Ši hepatito B vakcina buvo pirmoji, apsauganti nuo žinomos vėžio formos – kepenų vėžio. Ta pati rekombinuotos DNR technologija panaudota ir kuriant skiepus nuo žmogaus papilomos viruso. Pastarieji skiepai apsaugo nuo gimdos kaklelio vėžio (JAV kasmet jis diagnozuojamas apie 10 000 moterų, ir kasmet apie 4 000 nuo šio vėžio miršta).
Rotaviruso vakcina
Rotavirusinė infekcija sukelia karščiavimą, vėmimą ir viduriavimą. Dažniausiai ja serga kūdikiai ir maži vaikai (iki 2 metų). Iki vakcinos atsiradimo 1960-aisiais JAV dėl šios virusinės žarnyno infekcijos kasmet ligoninėje atsidurdavo apie 70 000 vaikų, mirdavo apie 60. Neturtingose besivystančio pasaulio šalyse skaičiai kraupesni: kasdien nuo rotavirusinės infekcijos miršta apie 2000 vaikų (taigi apie 500 000 vaikų kasmet!).
Rotaviruso genomą sudaro 11 atskirų dvigubos RNR segmentų. Kiekviename jų yra vienas viruso proteinas: vienas genomo segmentas vienam proteinui. Paėmus du virusus ir jais užkrėtus ląsteles tuo pačiu metu, sukuriamas virusas, kuris yra pirmųjų dviejų kombinacija – angliškai tai vadinama reassortant virus. Iš naujojo viruso galima nustatyti genus, kurie gamina proteinus, sukeliančius imuninį atsaką. Jei genai, sukeliantys infekciją, skiriasi nuo genų, sukeliančių imuninę reakciją, tada galima sukurti kombinuotą virusą (reassortant virus). Toks virusas gali daugintis vaiko organizme nesukeldamas ligos, bet suteikdamas imunitetą. Toks yra vienos rotaviruso vakcinos veikimo principas.
Kita skiepų nuo rotaviruso rūšis gaminama klasikiniu metodu: imamas žmogaus virusas ir jis susilpninamas auginant jį ne žmogaus ląstelėse.
Virusinės vakcinos: apibendrinimas
Norint pagaminti virusinę vakciną, galimi keli metodai:
• Gyvas susilpnintas virusas (naudojant ne žmogaus ląsteles). Taip gaminami skiepai nuo tymų, epideminio parotito (kiaulytės), raudonukės, vėjaraupių, poliomielito (per burną skiepijama vakcina, kuri nei JAV, nei Lietuvoje jau nebenaudojama), viena iš rotaviruso vakcinų.
• Visas nužudytas virusas (whole, killed virus). Šis metodas taikomas gaminant skiepus nuo gripo, pasiutligės, hepatito A.
• Viruso dalis (proteinas). Taip gaminami skiepai nuo hepatito B bei žmogaus papilomos viruso.
• Reassortant virus. Taip gaminama rotaviruso vakcina.
Bakterinės vakcinos
Vakcinos nuo bakterijų pradėtos kurti dar 1900-aisiais. Pirmieji produktai, pardavinėti kaip skiepai, buvo bakterinai. Jie kurti nuo bakterijų, sukeliančių pneumokokinę infekciją (Streptococus pneumoniae), meningokokinę infekciją (kurią sukelia Neisseria meningitidis bakterija), E.coli, salmonieliozę.
Bakterinus sukurti buvo labai lengva, jie buvo pigūs. Dažniausiai tai būdavo geriami preparatai. Vienintelė problema – jie neveikdavo, ir net nereikėdavo įrodyti, kad jie veikia. Tuo metu – daugiau nei prieš 100 metų! – skiepų reguliavimo praktiškai nebuvo. Farmacijos bendrovės galėjo teigti, ką tik norėjo – bakterinų gamybos niekas nereguliavo.
Difterija, stabligė, kokliušas
Pirmuosius skiepus nuo bakterijų kūrė prancūzai Roux ir Yersin dar 1888 metais. Jie pastebėjo, kad difterijos bakteriją galima auginti. Skystyje, iš kurio vėliau išimama auginta bakterija, lieka proteinas arba toksinas, kuris gali žudyti gyvūnus. 1890 metais vokiečių fiziologas Behring atrado difterijos antitoksiną (antikūnai, veikiantys prieš jos toksinus). Davus šių antikūnų žmonėms, sukuriama apsauga. Už šiuos atradimus (ne tik dėl difterijos, bet ir dėl stabligės) Behring 1901 metais buvo apdovanotas Nobelio premija medicinos srityje – pačia pirmąja. Tai nėra skiepai klasikine prasme (kai skiepai sukelia imuninę reakciją). Tai pasyvi vakcina – duodami antikūnai, kurie būtų žmogaus imuninės reakcijos produktas. Bet ji veikia. Pirmieji difterijos antitoksinai JAV pasirodė dar 1894 metais.
1920-aisiais pradėtos kurti klasikinio tipo bakterinės vakcinos. Tokių skiepų nuo difterijos pradininkas buvo prancūzas Ramon. Jis atrado, kad toksiną galima deaktyvuoti formaldehidu ir kaitinimu. Gautas rezultatas pavadintas antitoksinu (dabar vadinama toksoidu).
Skiepai nuo stabligės buvo kuriami panašiai kaip ir difterijos vakcina. Naudota lygiai tokia pati technologija. Šiais skiepais ypač domėjosi JAV armija, nes Antrojo pasaulinio karo metu daugelio karių žaizdos buvo užkrėstos stabligės bakterija. Skiepai nuo stabligės pradėti naudoti 1940-aisiais.
Tuo pačiu metu atsirado ir skiepai nuo kokliušo. Skirtingai nuo difterijos ir stabligės, kur išskiriamas vienas toksinas ir gaunamas toksoidas, kokliušo vakcina buvo pilnos bakterijos vakcina – vienintelė tokia naudota JAV. Kilo problemų, nes tuometinė kombinuota difterijos, stabligės ir pilno kokliušo vakcina sukeldavo nemažai nepageidaujamų šalutinių reiškinių. 1 iš 100 vaikų kildavo nenumaldomas verksmas, 1 iš 330 stipriai sukarščiuodavo (virš 40,5 laipsnių Celsijaus skalėje), 1 iš 1750 tapdavo apatiški net kelioms valandoms, 1 iš 1750 prasidėdavo traukuliai. Visi šie šalutiniai efektai buvo trumpalaikiai, bet labai nemalonūs. Tuo metu nuo kokliušo kasmet JAV mirdavo apie 8000 vaikų, todėl žmonės sutikdavo prisiimti tų nepageidaujamų šalutinių reiškinių riziką.
Vėliau, kai chemijos mokslas padarė atradimų proteinų ir jų gryninimo srityje, buvo sukurta geresnė kokliušo vakcina, kuri naudojama ir dabar. Nauji atradimai leido išgryninti tuos bakterijos proteinus, kurie sukelia apsauginę imuninę reakciją. Taip kokliušo vakcinoje esančių proteinų skaičius sumažėjo nuo 3000 iki vos 2-5. Pirmieji tokie skiepai JAV pradėti naudoti 1990-ųjų pradžioje.
Polisacharidinės vakcinos
Kai kurios bakterijos yra polisacharidinės (jų angliavandeniai yra sudėtingos sandaros). Pvz., bakterijos, sukeliančios pneumokokinę infekciją, meningokokinę infekciją bei B tipo Haemophilus influenzae infekciją (Hib). Skiepai buvo kuriami naudojant šių bakterijų polisacharidus. Pirmosios vakcinos buvo kurtos 1940-aisiais (pneumokoko), vėlesnės (meningokoko bei Hib) – 1980-aisiais.
Polisacharidinių skiepų problema – jie prastai veikia mažų vaikų organizmuose. Tam, kad būtų gaminami antikūnai nuo polisacharidinių bakterijų, reikia tam tikro organizmo atsako. Kūdikiai to specialaus atsako neturi (angliški terminai: reikia T-cell independent B-cell response, o kūdikių organizmai gerai sukelia T-cell dependent response). Dėl to polisacharidai buvo jungiami su proteinu, tai išsprendė šią problemą. Naujojo tipo skiepai vadinami konjuguota polisacharido vakcina.
Paul A. Offit prisimena, kad kai jis buvo rezidentas, JAV kasmet būdavo apie 20-25 tūkstančiai Hib atvejų. Pitsburgo vaikų ligoninėje, kur jis dirbo, kas savaitę matydavo vaiką su meningitu. Atsiradus skiepams nuo šių bakterijų, jų sukeliamos ligos praktiškai buvo eliminuotos iš JAV. Paul A. Offit teigimu, jo kartos gydytojams tai buvo vienas didžiausių akivaizdaus skiepų veiksmingumo įrodymų.
Konjuguota pneumokoko vakcina pradėta naudoti 2000 metais. JAV dėl to šios bakterijos sukeliamų infekcijų sumažėjo apie 90%. Analogiška meningokoko vakcina atsirado 2005 metais.
Bakterinės vakcinos: apibendrinimas
Kaip ir virusinės vakcinos, bakterinės vakcinos gaminamos naudojant kelis metodus:
• Deaktyvuoti toksinai (difterija, stabligė, kokliušas – jo skiepuose naudojami ir struktūriniai bakterijos proteinai);
• Polisacharidinė vakcina (pneumokokas);
• Konjuguota polisacharidinė vakcina (Hib, pneumokokas, meningokokas).
Užkrečiamųjų ligų ir AIDS centro informacijoje rašoma, kad Lietuvoje kūdikiai ir vaikai iki 2 metų skiepijami konjuguota pneumokokinės infekcijos vakcina, o vyresni ir suaugę – polisacharidine vakcina.
