Сделать кишечные бактерии похожими на ВИЧ или возбудителя гепатита В не внешне, а химически, предложили ученые ГНЦ «Вектор». Иммунной системе все равно, кто принес в организм «вражеские» белки, поэтому вакцинация такими микробами станет безопаснее и долговечнее.
Исследователи вставили в геном кишечной палочки ген, кодирующий один из белков вируса ВИЧ-1 и гепатита В. Если поселить генно-модифицированные кишечные палочки в кишечник теплокровного, то иммунная система станет «нападать» на них и таким образом окажется готова к встрече с настоящими вирусами. Большинство возбудителей болезней попадает в организм через слизистые оболочки. Повысить иммунитет последних можно, поместив на слизистые трансгенную микрофлору, которая к тому же активизирует и общий иммунитет.
Чтобы вывести микробы, обладающие необходимыми свойствами, не обязательно что-то делать с их хромосомами. Достаточно химически сконструировать плазмиду — внехромосомный носитель информации, состоящий из ДНК, и поместить ее в бактериальную клетку. Эти образования тоже участвуют в синтезе белков и передаются дочерним клеткам при делении бактерии вместе с цитоплазмой. Так ученые и поступили. Они вставили ген вирусного белка в плазмиду и таким образом генетически модифицировали кишечную палочку, несколько видов бацилл и сальмонелл из коллекций ГНЦ «Вектор» и других российских и украинских институтов. Внутри кишечной палочки ген работал — обеспечивал синтез вирусного белка-антигена.
Устойчивость синтеза вирусного белка при смене поколений бактерий ученые исследовали, поселив микробы в кишечник мышей и в искусственную среду на чашки Петри. Оказалось, что однократно введенной вакцины достаточно, чтобы организм познакомился с белком-антигеном. Биологам удалось так подобрать «служебные» участки ДНК — векторы и промоторы, обеспечивающие работу гена, чтобы синтез антигенов не зависел от постоянно меняющейся среды вокруг микроба, и чтобы при этом иммунная система могла «разглядеть» чужеродные вещества, иначе от вакцины не будет толку. По такому же принципу генетики создали бактерии, вырабатывающие интерферон. Интерферон — это белок, который подавляет размножение вирусов. Если больному по какой-то причине его не хватает, то трансгенные бактерии синтезируют интерферон прямо у него в кишечнике.
Идея заменить в вакцинах настоящих возбудителей их имитаторами не нова. Это и дешевле и безопаснее, так как есть вероятность, что ослабленные микробы, используемые для прививок, вдруг почувствуют себя хорошо в организме пациента и вызовут заболевание. Не так давно группа специалистов из Пущино и Москвы вырастила трансгенный табак, содержащий белки, входящие в состав оболочки вируса гепатита В, так что не исключено, что через несколько лет вакцины будут выращивать не в колбах, а на грядках.