Ликбез по вакцинам

Обычно, когда в стране футбол - все у нас эксперты по ногомячу. Сейчас, понятное дело, все стали экспертами по эпидемиологии и вирусологии, а также завзятыми инфекционистами.

Однако, что меня поражает в диванных вирусологах, так это катастрофический провал в знании даже базовых вещей относительно того, как работает вакцинация и вообще иммунитет. С одной стороны, оно и понятно, иммунология это вам не экспертное мнение - выгонять Дзюбу за рукоблудие или оставить. С другой - ну просто стыдно таких вещей не знать, их в школе на уроках биологии изучают.

Итак, для начала про иммунитет. Он бывает разный - местный, общий, гуморальный, клеточный, и ещё бывает сниженный (от сниженного, говорят, помогает пить Иммунеле - и я подозреваю, что врут), дефицитный и чёрт ещё знает какой. В рамках дискурса о вакцинах надо знать только, что иммунитет есть специфический и неспецифический.

Как многие знают, большинство биологических субстанций, попадающих в организм извне, для организма являются чужеродными. По науке их зовут антигенами (хотя к генам они имеют мало отношения, а почти всегда являются белками). Если микроб попадает в организм, то организм первым делом стремится его быстренько убить. Это задача неспецифического иммунитета. Сначала на врага натыкаются макрофаги, которые тут же начинают орать "тревога" - хреначить вокруг себя специальный белок, на запах которого прибегают другие макрофаги и лимфоциты. В 99% случаев залётный микроб попросту сжирают на месте, и этим всё вторжение заканчивается. Ну, конечно, если врага много, он коварен, отрастил себе защитную оболочку и всерьёз намерен поселиться в организме - человек заболевает.

Иммунная система вне зависимости от дальнейшего исхода работает одинаково.

Отдельные трупы врага утаскивают в лимфоузлы, там внимательно изучают, разбирают на запчасти-антигены и после изучения выпускают против него специальное оружие - антитела.

Процесс этот довольно длительный, минимум пару недель - в нём участвуют много разных клеток со страшными названиями, типа хелперы и супрессоры, но в дебри лезть мы не будем. Важно то, что в результате их работы сначала в крови появляются неполноценные антитела, типа IgM, и всякая другая фигня, а итогом являются иммуноглобулины класса G - биологическое оружие высшего класса. Антитела работают конкретно против данного вида врага и против другого бесполезны - но зато умеют это делать исключительно хорошо.

Это, как вы уже поняли, иммунитет специфический.

Понятное дело, что ежедневно организм сталкивается с тысячами антигенов, и в постоянном режиме выпускать против всех них антитела - идиотизм. Поэтому, после удаления антигена из организма, поболтавшись в крови какое-то время, антитела сходят на нет. Информация о том, против какого антигена работает какое антитело, хранится в клетках памяти - чтобы в следующий раз, если организм с ним столкнётся, быстренько наладить выпуск оружия и потратить на это не недели, а день-два.

О каких-то болячках, типа ветряной оспы, клетки памяти помнят всю жизнь, и второй раз этими болячками уже не заболеть. О каких-то данные хранятся максимум пару лет. Ну и естественно, вирусы и бактерии с грибами тоже не дураки, всячески мутируют, мимикрируют, короче, эта борьба идёт постоянно, всю жизнь человека, пока человек закономерно не помрёт.

Ну а теперь к вакцинам.

Вакцинация, изначально - это способ познакомить иммунную систему с антигеном заранее и с минимальным риском для здоровья, чтобы, когда организм столкнётся с врагом в боевой обстановке - иммунная система смогла спокойненько и без лишних усилий его ушатать. Известна она ещё со средних веков, сначала в виде вариоляции, потом уже собственно вакцинации. "Чёрная смерть" - это вам не какой-то там КОВИД. Даже Екатерина II прививалась лично.

Первые вакцины делались кустарно, когда ещё даже о всяких там микробах слыхом не слыхивали, но уже знали, что если засунуть нитку в гнойник коровы, больной коровьей оспой, а потом эту нитку засунуть под кожу человека, то человек оспой не заболеет. Ну а потом был Пастер, и всё завертелось уже по взрослому.

Итак, какие бывают вакцины?

Живая. Содержит живой возбудитель заболевания, искусственно ослабленный (или аттенуированный, если по научному). Вызвать болезнь он теоретически не может, а иммунный ответ - ещё как. Вакцинация живой вакциной - наиболее приближенный к естественному природному процессу способ. Примеры - вакцина от бешенства и полиомиелита. Минусов много. Первый минус - иногда думают, что вирус ослабленный, а он оказывается совсем не ослабленный. Бывало, что детей прививали от полиомиелита "боевым" вирусом по ошибке или по халатности. Второй минус - ослабленный вирус может выделяться вакцинированным человеком и во внешней среде одичать. Пример - тот же полиомиелит. Ну и третий, главный минус - аттенуации поддаются считанные единицы возбудителей.

Инактивированная. Если возбудитель никак не хочет становиться ручным, то его - правильно - убивают. Обычно формалином, вызывая визги антипрививочников. Хотя в конечном продукте - вакцине - того же формалина следовые количества и в десятки раз больше этого самого формалина ребёнок получит, просто съев кусочек дешёвой колбасы.
Минусы - организм человека тоже не дурак и прекрасно отличает дохлого возбудителя от живого, и на дохлого реагирует слабо. Поэтому, в вакцины добавляют адъюванты - стимуляторы иммунного ответа. Самый популярный - это соединения алюминия (очередные визги антипрививочников).

Анатоксины. Тут какая идея? Иногда убивает человека не возбудитель, а выделяемый им токсин. Токсин это что? Белок, то есть антиген. Вот на него и выработаем  антитела. На возбудителя же положим болт - организм и сам его прикончит, своими силами, без токсина он не опасен. Так поступают со столбняком и дифтерией.

Долгое время эти три варианта были единственными, но наука не стояла на месте, и яйцеголовые в какой-то момент допёрли до следующего факта. Чтобы успешно нейтрализовать возбудителя, достаточно, чтобы антитела выработались только на какой-то конкретный белок в его составе. Ну и зачем мы вводим целых возбудителей и нагружаем иммунную систему лишней работой, подкидывая столько лишних антигенов? Давайте возьмём только этот один белок, ширнём, антитела попёрли и чики-пуки. Это - субъединичная вакцина. Часто называют молекулярными и т.п. Плюсы - за счёт высокой концентрации собственно антигена дают очень хороший иммунный ответ. Минус у них - много возни с выделением белка. Поэтому кто-то в какой-то момент предложил - а давайте для простоты изготовления кусок ДНК, отвечающей у возбудителя за этот белок, подсунем дрожжам (то есть их генно-модифицируем). И те этого белка нафигачат нам хоть цистерну, хоть две. С инсулином же работает? Это называется рекомбинантная вакцина, так прививают, например, от Гепатита Б.

А теперь самое интересное.

У тебя бушует пандемия, а все вышеперечисленные виды вакцин хороши всем, за исключением одного - срока разработки. А вакцина нужна вот прямо вчера. Чего делать?

Мы во всех вышеперечисленных случаях вводим антиген извне, уже готовый. А чё мы маемся дурью? Давайте у нас организм человека сам же начнёт синтезировать антиген, и сам же будет вырабатывать на него антитела. То есть возьмём кусок генетического материала, который отвечает за синтез антигена, каким-то образом засунем прямиком в человеческие клетки, дальше клетки начнут выделять белок-антиген, включится иммунная система, через пару недель появятся антитела и профит!

Надо понимать, что клетка, которую мы назначили производителем антигена - не жилец. Она немного поработает, потом придёт Т-киллер, стрельнет токсином, и всё, остатки сожрут макрофаги. Но с другой стороны, именно так и работают вирусы, и для человека это естественный процесс.

Как в организме синтезируется белок? Сначала на основе ДНК строится матричная РНК, а потом на основе РНК рибосомы собирают белки. Следовательно, есть два пути - надо влезть либо в ДНК, либо сразу в РНК.

Западные разработчики пошли по второму пути. Взяли кусок РНК, запихали в липидную оболочку, чтобы макрофаги не сожрали на подходе. Этот конструкт проникает в клетку, и начинается сборка белка-антигена. Ну а дальше всё по классике. Это мРНК вакцина. Минус - это хождение по тонкому льду. Конструкт этот иногда ведёт себя непредсказуемо, в ряде случаев вызывает, насколько я понял, смертельные осложнения по типу аутоиммунных реакций - иммунная система сходит с ума и начинает атаковать все клетки подряд. Технология довольно "сырая". Но ничего, обкатают на европейцах и хохлах, не впервой.

Наши решили не мудрить с конструктами и РНК, и обратиться к матушке природе. Они взяли обычный аденовирус, вырезали кусок, ответственный за размножение, вшили в него кусок ДНК от коронавируса. Этот ущербный вирус по-научному называется "вектор", а вакцина, как вы поняли, векторная. То есть проникновение осуществляется на уровне ДНК, а сам процесс заражения клетки отработан миллионами лет эволюции аденовирусов. Минус - если раньше человек болел аденовирусом, то иммунная система может прикончить его ещё на подходе, и до клетки просто он не доберётся. Fail. Поэтому, для вектора берут очень редкие штаммы, с которыми организм с высокой степенью вероятности ещё не встречался.

Как показывает практика, наш способ оказался лучше.

Надеюсь, что все уже пошли делать прививку. А ещё я надеюсь, что моя нихрена не короткая статья поможет вам уяснить элементарные основы и в будущих дискуссиях сойти за настоящего, матёрого диванного эпидемиолога-вирусолога.