Реасортантні вакцини
Віруси, що мають сегментований геном, можуть бути атенуйовані шляхом генної реассортації. Реассортація є формою генетичної рекомбінації, що спостерігається у РНК-вірусів із сегментатованим геномом. Реассортація виявлена у сімейств з 2 (арена- та бірнавіруси), 3 (буньявіруси) 6, 7 або 8 (ортоміксовіруси) або 10, 11 або 12 (реовіруси) геномними сегментами. У клітинах інфікованих двома родинними вірусами всередині кожного сімейства може відбуватися обмін сегментами з утворенням стабільних життєздатних реасортивів. Вони зустрічаються у природі і є важливим джерелом генетичної варіабельності. Мета отримання атенуйованих реасортантів, придатних для використання як живої вакцини, полягає в тому, щоб заздалегідь отриманим і охарактеризованим атенуйованим штамам надати необхідну антигенність відповідно до антигенності актуальних польових ізолятів вірусу.
Від доноріватенуаціїберуть гени, що кодують внутрішні білки та обмежують реплікацію, від актуальних епідемічних (епізоотичних) штамів запозичують гени, що кодують поверхневі білки (глікопротеїни). Цю технологію використовують тривалий період, хоча досі вдалої вакцини не було створено. Вірусні реассортанти отримали при рекомбінації вірулентних штамів вірусу грипу А людини з різними генетично модифікованими штамами цього вірусу. Існує кілька способів досягнення атенуації вірусу грипу шляхом реассортації генів. Перший полягає в атенуації вірусу донора генів послідовним пасірованням вірусу курячих ембріонах. Аттенуйовані для людини штами можуть бути використані для рекомбінації з епідемічними штамами. Цей спосіб застосовували у СРСР, Великобританії, Бельгії.
Другий спосіб важливоподібний до першого і відрізняється тим, що атенуацію здійснюютьпасірованням вірусупри зниженій температурі (25—30°С). Властивість атенуації передається від холодоадаптованого донорського штаму польовим ізолятам вірусу при рекомбінації. Цей метод вперше застосували в нашій країні (Г.І. Александрова), потім він отримав розвиток у США. Отримані таким чином реасортанти при випробуваннях на добровольцях виявилися стабільними та зберігали ознаки атенуації та імуногенність. Третій спосіб полягає в тому, що для реассортації генів як донор атенуації використовують штами вірусу грипу птахів, не вірулентні для людини.
Обмежену репродукцію вірусугрипу птахів у нижньому відділі респіраторного тракту мавп контролювали шість генів, що кодують внутрішні білки вірусу. Атенуйований фенотип реасортанту вірусу грипу А птах — людина виявилася стабільною протягом п'яти пасажів на мавпах. Однак інфекція реасортантом індукувала незначну резистентність мавп до подальшого їхнього контрольного зараження вірулентним вірусом грипу А людини.
Четвертий спосіб заснований на отриманні температурочутливих (ts)мутантів вірусуза допомогою хімічних агентів. Реасортантні атенуйовані штами вірусу грипу отримані на основі таких донорів (ts-мутантів). Але залишилася невирішеною проблема посилення їхньої вірулентності для людини. Найбільш поширеним нині залишається другий метод атенуації. Вважається, що для забезпечення достатнього рівня атенуації та її стабільності необхідно, щоб реассортантні штами одержали від донора шість генів. Молекулярно-генетичним аналізом встановлено наявність множинних мутацій у всіх восьми генах, що свідчить про неможливість реверсії ts-ознака додикого типу.
В результаті використання таких методів були сконструйованіживі реасортантні вакцинипроти грипу, що включають два гени, що кодують поверхневі глікопротеїни (НА та NA) сучасного вірулентного штаму, і шість генів, що кодують внутрішні білки донора атенуації.
В умовах широкого епідеміологічно контрольованого спостереження на групі з 30 000 дітей встановлено нешкідливість, високу імунологічну та профілактичну ефективність цієї вакцини, а також генетичну стабільність холодоадаптованих рекомбінантів.
Вакцина з холодоадаптованогореассортантного вірусу грипупри випробуванні на дітях виявилася стабільним атенуйованим імуногенним препаратом. Холодоадаптований реассортант вірусу грипу А мав дуже корисні властивості для вакцинного штаму – здатність до інтерференції з «диким» штамом вірусу.
Живі (реасортантні) вакцини проти ротавірусної інфекції людини були створені на базі культуральних атенуйованих ротавірусів великої рогатої худоби та мавп. У випадку з реассортантним вірусом, приготовленим на базі вірусу мавп, від ротавірусу людини було взято лише один ген, який кодує головний протективний білок VP7. Для реассортації брали гени ротавіруса людини 1-, 2-й 4-серотипів. Вакцинація реассортантним вірусом викликала сероконверсію у 70% щеплених індивідуумів.
Термочутливі реассортанти вірусівгрипу людина/кінь (H3N8) створювали захист у вакцинованих коней незалежно від антитіл до ГА. Реассортація є феноменом, що рідко зустрічається в природних умовах. Вона відповідальна, наприклад, за антигенний шифт вірусу грипу. У ВРХ знайдено реасортанти вірусу катаральної лихоманки овець. У дослідах in vitro встановлено, що реассортація двохштамів зі зниженою вірулентністю призводила до появи високовірулентного вірусу.