Распространенность вируса гепатита С среди населения неуклонно растет. Считается, что этим вирусом инфицировано около 3% человек во всем мире, и ежегодно им заражается 3-4 миллиона людей. Самым распространенным механизмом передачи вируса гепатита С является инфицирование через иглы, которыми пользуются наркоманы или татуировщики, нарушающие гигиенические правила, например, племенные татуировщики в Африке и Азии. В 15% случаев инфекция передается половым путем, в 10% случаев — из-за переливания непроверенной крови в медицинских учреждениях.

Вирус гепатита С распространен повсеместно, но не равномерно. Этот вирус быстро распространяется в странах третьего мира из-за неудовлетворительных санитарных условий в больницах. Высокий уровень распространенности гепатита С наблюдается в Китае, Бразилии, Юго-Восточной Азии и странах Африки, расположенных на юге пустыни Сахары. Заболевание также распространено в странах Восточной Европы, особенно в Румынии и Молдове.

«Одной из стран с высоким уровнем распространенности гепатита С среди населения является Египет. Основной причиной, обуславливающей высокую распространенность вируса, является недостаточное исследование донорской крови на наличие вируса гепатита С», — считает профессор экспериментальной вирусологии Алан Рэндрап Томсен (Allan Randrup Thomsen).

Гепатит С может протекать в острой либо хронической форме. При этом острое поражение печени часто протекает с умеренной интоксикацией и в большинстве случаев заканчивается развитием хронического гепатита, который затем может трансформироваться в цирроз и первичный рак печени.

«Сразу после инфицирования приблизительно у одного из пяти пациентов развивается острый вирусный гепатит, во время которого в течение приблизительно шести месяцев иммунная система человека пытается побороть инфекцию и не допустить ее перехода в хроническую форму. Однако в большинстве случаев инфицирование протекает бессимптомно и развивается хронический вирусный гепатит», — объясняет профессор Томсен.

Вирусное поражение печени в результате гепатита С является ведущей причиной проведения трансплантации печени во многих развитых странах.

Геном вируса гепатита С крайне вариабелен и различия между разными штаммами вируса могут достигать 30%. В настоящее время выявлено 6 различных генотипов и более 30 субтипов вируса. Эта особенность вируса гепатита С исключает возможность создания профилактической противовирусной вакцины традиционными способами.

Новый метод создания вакцины был разработан бывшим аспирантом и в настоящее время докторантом Экспериментальной Группы Вирусологов (Experimental Virology group) Питером Дж. Холстом (Peter J. Holst). В состав исследовательской группы также вошли профессор Томсон и доцент Ян Правсгаард Кристенсен (Jan Pravsgaard Christensen).

«Клетки иммунной системы перемещаются с током крови и контролируют состояние других клеток путем сканирования их поверхностных белков. Если в организме обнаруживаются чужеродные белки и другие биомолекулы, включается механизм защиты. Но данные человеку от природы защитные силы не обнаруживают вирус до того момента, пока он не проник в клетки и не начал свою разрушительную работу», — рассказывает профессор Томсен.

Новая вакцина стимулирует и ускоряет работу иммунной системы. Вакцина действует путем представления иммунным клеткам наиболее стабильных, внутренних консервативных молекул вируса, которые, в отличие от поверхностных вирусных молекул, мутируют с меньшей скоростью.

«Теория мутации поверхностных вирусных белков, по сути, основана на работах Дарвина. Вирус пытается перехитрить иммунную защиту организма, и, если ему это удается, человек заболевает. Наш ответ вирусу – создание новой вакцины», — говорит руководитель исследования.

Принцип работы традиционных вакцин можно сравнить с предъявлением иммунной системе фоторобота вируса, от которого желательно защитить организм. Антитела охраняют входные «ворота» в организм и, располагая этим «фотороботом», готовы быстро ответить на попытку внедрения вируса. Но, например, поверхностные молекулы вируса гриппа изменяют свое строение так быстро, что в течение одного сезона вирус приобретает новое обличье и перестает напоминать первоначальный фоторобот, в результате чего вакцина теряет свою эффективность.

«Вирусы, подобные вирусу гепатита С, мутируют настолько быстро, что с помощью классических методов производства вакцин невозможно создать вакцину, способную их побороть. В то же время внутренние молекулы вируса мутируют не так быстро, как поверхностные, так как выживание вируса от них не зависит», — объясняет профессор Ян Правсгаард Кристенсен.

После вакцинации новой вакциной клетки организма предъявляют клеткам иммунной системы участки поверхностных и внутренних молекул вируса. В результате развивается очень мощный иммунный ответ, одним из компонентов которого является активация особых клеток — натуральных киллеров, осуществляющих уничтожение инфицированных вирусом клеток.

«В эксперименте, проведенном на мышах, мы использовали убитый аденовирус, вызывающий простуду. Он относительно безвреден, каждый из нас болел простудой еще с детских лет, — рассказывает Кристенсен, — Мы спрятали ген одной из внутренних молекул вируса гепатита С в капсид аденовируса. Также мы прикрепили специальную синтетическую молекулу на внутреннюю молекулу, чтобы в тот момент, когда клетки мышиного организма будут представлять клеткам иммунной системы вирусную молекулу, они представляли ее целиком, а не только какой-то маленький фрагмент. Благодаря этому иммунные клетки получают максимально полную информацию о вирусе».

Новая технология позволила команде ученых получить сразу два очень важных результата. Во-первых, мыши были вакцинированы от вируса гепатита С таким образом, что защита их организма не зависела от меняющегося набора поверхностных молекул вируса. Во-вторых, клеткам иммунной системы мышей были представлены участки внутренних молекул такого большого размера, что даже какое-то изменение в этих участках привело бы к тому, что клетки иммунной системы все равно смогли бы распознать чужеродные молекулы и начать иммунный ответ.

Другим вирусом, поверхностные молекулы которого мутируют очень быстро, является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Он изменяет состав своих поверхностных маркеров в течение 24 часов. Как и в случае вируса гепатита С, вакцина против ВИЧ пока не создана.

«Вирус гепатита С действует через тот же сигнальный путь, что и вирус иммунодефицита человека, — говорит Кристенсен, — Медицинский Исследовательский Совет Дании (Danish Medical Research Council или DMRC) выделил докторанту Питеру Холсту грант на тестирование нашей технологии производства вакцины в США. Доклинические испытания будут проводиться на обезьянах».

В настоящее время Университет Копенгагена ведет переговоры о продажи патента на разработанную технологию производства вакцин, поэтому метод может быть скоро использован для создания нового поколения вакцин для человека.

По материалам:
University of Copenhagen

Marianne Mikkelsen, Peter Johannes Holst, Jens Bukh, Allan Randrup Thomsen, and Jan Pravsgaard Christensen. Enhanced and Sustained CD8 T Cell Responses with an Adenoviral Vector-Based Hepatitis C Virus Vaccine Encoding NS3 Linked to the MHC Class II Chaperone Protein Invariant Chain. The Journal of Immunology, January 21, 2011.