Тези, случайно открити преди стотина години адюванти, засилват имунния отговор на организма, но и досега никой не знае защо
През 1925 г. Гастон Рамон предприема експеримент, който дори той описва като … „интересен“.
Няколко години по-рано френският ветеринарен лекар изпробва нова ваксина срещу дифтерия по коне, когато направи случайно откритие: някои животни реагират, развивайки неприятни абсцеси на мястото на инжектиране, но същите коне имат тенденция да развиват по-силни имунни реакции. Това го накара да се замисли – какво друго би могъл да добави към ваксината, за да насърчи имунния отговор?
През следващата година Рамон тества причудлив шлем съставки, привидно базиран на това, което случайно е имал в кухненския си шкаф. Заедно с ваксината срещу дифтерия, на неговите нещастни пациенти са инжектирани тапиока, нишесте, агар, лецитин – емулсия от масло, често срещано в шоколада – и дори галета.
Експериментите са били успешни. Животните, които са получили ваксини, включващи измислици на Рамон, са произвели значително повече антитела от другите, което предполага, че те ще бъдат по-добре защитени срещу дифтерия.
И така се роди полето на адювантите
Името на латинската дума „адюваре“ , което означава „да помогне“ или „помощ“. Адювантите са вещества, които могат да се добавят към ваксините (или дори към прераратите за растителна защита – б.р.), за да ги направят по-ефективни. Те са широко използвани и до днес – и са не по-малко странни, отколкото са били в началото.
Най-често използваният адювант на планетата е алуминият. Химичното вещество се намира в повечето ваксини , включително във ваксините срещу дифтерия, тетанус и магарешка кашлица (DTP), както и тези, които предпазват от хепатит А, хепатит В, HPV, японски енцефалит, менингит В, антракс, пневмокок и Haemophilus influenzae тип b.
Други популярни добавки включват сквален – маслено вещество, направено от черен дроб на акула, и екстракти от кората на дървото quillaja, което традиционно се използва от хората от Южноамериканските Анди за направата на сапун, тъй като кората може да образува пяна. Най-новите попълнения – които все още не са лицензирани – са може би най-странните от всички, като безплътните опашки на бактерии и „ бактериални призраци “, направени от празните им кожи.
Изчислено е, че ваксините спасяват два до три милиона живота годишно, както и предотвратяват увреждания през целия живот. Никой не е определил точно какъв дял от тези триумфи се свежда до адювантите. В някои случаи дори, например при възрастните хора, ваксините без адюванти просто не работят.
„Без адювант антителата обикновено изчезват, може би след няколко седмици или месеци. Но с адюванти те могат да действат няколко години“, казва Бингбинг Сун, инженер-химик от Технологичния университет в Далиан, в китайския град Далиан. Той дава пример с някои видове ваксини срещу хепатит В. „Ако те не включват адюванти, производството на антитела ще бъде много, супер ниско. Те всъщност нямат способността да индуцират производството на антитела “, казва той.
Повече от век защо тези очевидно случайни съставки са толкова важни за ваксините остава пълна загадка. Сега учените се надпреварват да разкриват своите тайни.
Скандалът с ваксината срещу коклюш
Първо, въпреки че концепцията за добавките във ваксините може да звучи тревожно, те са включени в микроскопични количества. В типичната доза ваксина има само 0,2 mg алуминий , което е еквивалентно на по-малко от теглото на едно маково семе . Тежестта на доказателствата е, че адювантите не водят до сериозни странични ефекти.
Всъщност безопасността е причината, поради която адювантите са били популяризирани на първо място.
Още през 70-те години детски невролог изнесе реч в Кралското общество по медицина, което предизвика противоречия, продължили десетилетие. Джон Уилсън твърди, че 36 деца са придобили мозъчни увреждания – и погрешно го обвинили за ваксината срещу коклюш.
Историята беше подхваната от журналисти и скоро след това се превърна в абсолютен скандал със заглавия на първите страници. През следващите години процентите на ваксинация срещу коклюш спаднаха наполовина във Великобритания , докато в някои страни тя спря напълно.
Това, което обаче постигна скандалът с коклюш, беше да подтикне учените да търсят нови начини за производство на ваксини.
Преди това повечето ваксини бяха направени с живи микроорганизми, които бяха отслабени по някакъв начин, за да ги направят по-малко инфекциозни или вредни – като същевременно помагаха на тялото да ги разпознае.
След уплахата от коклюш учените започнаха да предпочитат просто включването на определени части от микроорганизми, като токсините, които те произвеждат, или фрагменти от външните им повърхности. Тези нови ваксини бяха също толкова безопасни и много по-удобни за получаване. Но имаше уловка.
Правенето на ваксини по този начин означава, че те са по-малко „имуногенни“ – защитата, която осигуряват, не е толкова силна и не трае толкова дълго. За да преодолеят това, учените се обърнаха към адюванти .
Парадоксът на алуминия
Алуминият е не само най-често срещаният адювант, но и един от най-старите.
Малко след като Рамон открива, че конете му реагират по-добре на ваксини с добавени кулинарни съставки, британският имунолог Александър Глени прави нова случайна находка. През 1926 г. екипът му се опитва да пречисти токсина, произведен от дифтерийните бактерии, за да го накара да се разтвори по-бързо в тялото.
За да постигне това, Глени се опита да използва алуминиеви соли, които, според легендата, се оказаха първото нещо, което той видя в химическия си рафт – кой знае, може би беше азбучно. Но когато той ваксинира морски свинчета със своя прясно приготвен дифтериен токсин, се случи нещо неочаквано. Тези, които са били инжектирани с токсина плюс алуминиеви соли, са развили много по-силен имунитет от тези, които са били инжектирани само с токсина.
Самият Гени вярва, че алуминиевите соли помагат, като се свързват с основната съставка на ваксината – частта, наподобяваща патогена
И до днес алуминият във ваксините винаги е под формата на соли.
Вземете сквален, масло, произведено от черен дроб на акула и ключова съставка в адюванта „MF59“. Той вече е добавен към ваксини срещу сезонен грип и в момента се изследва за употреба във ваксини срещу Covid-19.
Учените започват да се чудят дали могат да измислят нещо по-добро от тези случайни адюванти
Счита се, че MF59 работи, като задейства освобождаването на хемокини – сигнални химикали – от близките клетки, които след това насърчават другите клетки да произвеждат още повече хемокини. В крайна сметка тази каскада привлича имунни клетки, които поглъщат ваксината – включително разпознаваеми части от патогена, от който предпазва – и транспортират партидата до лимфните възли, които филтрират патогените извън тялото и помагат за идентифициране на инфекции.
Следващото поколение
„Във ваксиналната индустрия хората са много консервативни“, казва Сън. „Така че, когато се опитват да намерят адювант за нов тип ваксина, повечето от изследваните са традиционните, за които знаем, че са безопасни и ефективни.“
Учените обаче започват да се чудят дали могат да измислят нещо по-добро от онези случайни адюванти от 20-те и 50-те години на миналия век, открити преди да се знае структурата на ДНК, или преди човекът да е стъпвал на Луната, когато компютрите или не са съществували или са били с размерите на къща.
Това е особено важно поради трагичната ирония, че хората, които са най-уязвими към инфекции, също са склонни да имат най-слаби реакции на ваксините. Например, една грипна ваксина е била 58% ефективна при предотвратяване на хоспитализация при „крехки“ хора на възраст над 65 години, но 77,6% ефективна при тези, които са по-млади.
Вече има опасения, че това може да се случи с ваксините срещу Covid-19.
Следващото поколение адюванти обещават да направят съвременните ваксини още по-ефективни.
Един от кандидатите е протеинът флагелин. Той се намира в бактерии като салмонела. Понякога се прави чрез отделяне на опашките от бактериите.
Флагелинът все още не е лицензиран за употреба в никоя човешка ваксина, но е показал обещаващи резултати в опитите .
Така наречените бактериални призраци са друга възможност, съставена от празни кожи от бактерии.
„Разработването на адюванти е досадна работа“, казва Сън. „Искам да кажа, че трябва да се уверите както в безопасността, така и в ефикасността – а това отнема време. За традиционната ваксина обикновено са необходими около 10-12 години, за да я лицензира.“
