БІОТЕХНОЛОГІЯ - Іншина Н.М. - 2009

РОЗДІЛ 4. МЕДИЧНА БІОТЕХНОЛОГІЯ

ДНК-вакцини

Ефективним способом профілактики інфекційних захворювань є вакцинація. У розвинених країнах смертність від інфекційних захворювань становить 4 - 8%, а у країнах, іцо розвиваються, - 30 — 50%. Завдяки вакцинації значно знижується частота захворювань. Наприклад, у 1995 р. у США і Канаді частота захворювань на поліомієліт становила 200 хворих на 1 млн населення, а у 2000 р. — 1 хворий на 20 млн населення (частота захворювання знизилася у 4000 разів). Проте дотепер не розроблено вакцини проти СНІДу, туберкульозу, малярії.

Існують різні види вакцин, що містять живі, інактивовані, рекомбінантні мікроорганізми або окремі компоненти їх клітин. Для формування імунітету в організмі людини повинен бути присугній антиген, роль якого найчастіше виконують білки оболонки вірусів. За допомогою технології рекомбінантних ДНК можна одержувати антигени з використанням непатогенних мікроорганізмів.

У 1990 р. учені розпочали розробку нових вакцин, що містять молекули ДНК. У 1994 р. з’явився термін «вакцини із нуклеїнових

кислот». Принцип застосування ДНК-вакцин полягає у тому, що в організм пацієнта вводять молекулу ДНК, яка містить гени, що кодують антигени патогенного мікроорганізму. ДНК-вакцини називають також генними, генетичними, полінуклеотидними, вакцинами із нуклеїнових кислот.

Для одержання ДНК-вакцини ген, що кодує імуногенний білок, вбудовують у бактеріальні плазміди, які вводять у культуру бактеріальних клітин для одержання великої кількості копій (здійснюють клонування гена). Плазмідну ДНК виділяють із бактерій, очищують. Очищена ДНК і є вакциною. Введення ДНК-вакцини забезпечує синтез антигенів клітинами організму і формування імунітет.

Порівняно з традиційними вакцинами ДНК-вакцини мають такі переваги:

- ефективність і безпечність імунізації. ДНК-вакцини забезпечують формування як гуморального, так і клітинного імунітету (стимулюють синтез цитотоксичних Т-лімфоцитів). Традиційні вакцини активують лише гуморальний імунітет. Немає ризику інфікування;

- можливість створення комбінованих вакцин і спрощення технологи їх виробництва;

- значно нижча вартість зберігання і транспортування ДНК-вакцин. ДНК-вакцини можуть витримувати низькі і високі температури, різні умови вологості.

Проте, незважаючи на істотні переваги ДНК-вакцин, варто зазначити причини обмеження їх застосування.

По-перше, ДНК-вакцини забезпечують формування імунітету тільки проти білкових антигенів. Бони не можуть замінити вакцини, дія яких ґрунтується на використанні інших антигенних молекул, наприклад полісахаридів (полісахариди! пневмококові, менінгококові вакцини).

По-друге, молекули білків після синтезу можуть підлягати модифікаціям, наприклад глікозилюванню. Ці процеси в організмах людини, тварин і мікроорганізмів відбуваються по-різному. Тому структура антигенного білка, синтезованого в організмі людини, може відрізнятися від структури білка, що синтезується мікроорганізмами.

По-третє, під час уведення ДНК-вакцин імуногенний білок може тривалий час синтезуватися в організмі.

Більшість ДНК-вакцин проходить стадію клінічних досліджень, тому вони не скоро будуть запроваджені в медичну практику.