Времената, в които живеем, направиха науката част от всекидневния разговор. И ако преди няколко години “РНК ваксина” звучеше като нещо далечно, днес това е дума, която чуваме дори по улицата.
С проф. Радостина Александрова - вирусолог с дългогодишен опит, професор по морфология, изследовател, преподавател и разказвач на науката, провеждаме един човешки разговор за ваксините - за това, какво ни чака зад ъгъла на бъдещето.
Визитка♦ Проф. Радостина Александрова завършва с отличие през 1991 г специалността „Биохимия и микробиология“ в Биологическия факултет на СУ „Св. Климент Охридски“. Доктор по вирусология“ и професор по морфология“. Работи в Института по експериментална морфология, патология и антропология с музей при Българската академия на науките. Специализирала е в Словакия, Унгария и Дания. Член е на редакционните колегии на няколко български и международни научни списания, на Съюза на учените в България, на Българското анатомично дружество. Ръководител е на 8 научноизследователски проекта, финансирани от Фонд „Научни изследвания“, както и на множество договори за двустранно сътрудничество между БАН и сродни организации в Румъния, Беларус, Литва, Испания, Гърция и Египет. Представител е на България в 8 акции на Европейската програма за научно-техническо сътрудничество (COST). Член е на постоянната научно-експертна комисия по „Медицински науки“ към Фонд „Научни изследвания“ при МОН от май 2025 г. |
- Проф. Александрова, науката има много езици, но днес ви предлагам да проведем един човешки разговор за бъдещето на ваксините. Нека започнем с нещо, което звучи почти като научна фантастика… Наскоро се заговори за ядливи ваксини. Ще ядем салата и ще изграждаме имунитет ли?
- Създадени са с помощта на растения, в които предварително са въведени гени, кодиращи необходимите за предизвикване на желания имунен отговор белтъци. Така модифицираните растения влизат в ролята на своеобразни минифабрики, а произвежданата от тях ваксина може да бъде консумирана. Концепцията за тези ваксини е формулирана през 1989 г., а през 1998 г. е одобрена от Националния институт по алергии и инфекциозни болести в САЩ.
- Какви са основните предизвикателства пред този подход – особено що се отнася до дозировка, съхранение, контрол?
- Необходимо е оптимизиране на нивата на експресия на гените и осигуряването на стабилност на продукта по време на съхранение след прибиране на реколтата. Някои от плодовете и зеленчуците, влезли в ролята на ваксини, се нуждаят от термична обработка преди консумация (например картофи, ориз), а това може да увреди включения в тях ваксинален белтък и да намали ефективността им. Бананите са подходящи за целта, но узряването им изисква време, а след това бързо се развалят. Дългосрочните ефекти на ядливите ваксини все още не са напълно определени. Не бива да се допуска такива модифицирани растения да излязат от контрол и „да избягат“ в природата.
- От растителни ваксини да преминем към много по-сериозните битки – деменция и рак. Следващата тема е не по-малко революционна, тъй като това са ваксини срещу болести, които досега не свързвахме с инфекция, а с хроничен процес.
- При раковите заболявания се разработват два види ваксини. Едните са профилактични – срещу хепатит Б вируса (HBV) и човешкия папиломен вирус (HPV). Тези вируси са доказани причинители съответно на рак на черния дроб и рак на шийката на матката. HPV участва в развитието и на други злокачествени тумори в аногениталната област, както и в областта на главата и шията. Предотвратявайки инфекцията с тези вируси, ние възпрепятстваме и изявата на техния онкогенен потенциал.
Терапевтичните ваксини са предназначени за хора, които вече имат онкологично заболяване. Целта им е да помогнат на имунната система да се „самосезира“ и активира за борба с раковите клетки. Това е важно, защото туморите оказват потискащ ефект върху имунната система и умело бягат от имунния отговор. Идеята на ваксината е да „развърже ръцете“ на имунната система и да й помогне да си свърши работата, т.е. това е вид имунотерапия.
- А при деменцията?
- Няма специална ваксина срещу деменция. Сред виновниците за настъпването й, наред с редица други фактори, са и инфекциозни агенти – вируси, бактерии, гъбички. Те допринасят за развитието й, като директно оказват токсичен ефект върху мозъка или като предизвикат невровъзпаление. През последните години се появяват все повече съобщения за понижен риск от поява на деменция, вследствие на рутинното приложение на обичайни ваксини при възрастни хора, включително, срещу херпес зостер, грип, пневмококи, дифтерит и тетанус и др. Ползите от ваксините често излизат извън рамките на конкретната цел, поради която са създадени.
- Как ваксините могат да се намесят в тези толкова различни заболявания?
- Работи се върху създаването на различни типове противотуморни ваксини. Клетъчните ваксини съдържат изолирани от пациента клетки (на имунната система или туморни) – след модифициране в лабораторни условия те се връщат обратно в организма му, за да стимулират антитуморната активност на имунната система. В зависимост от това как е представена структурата, срещу която искаме да предизвикаме имунен отговор, ваксините може да са белтъчни (съдържат определен белтък или част от него), ваксини на базата на вирусни вектори – кодиращият белтъка ген се внася с помощта на специално обработен вирус и на основата на нуклеинова киселина (кодиращият белтъка ген се въвежда под формата на ДНК или иРНК).
Онколитичините вируси са подбрани и/или променени по такъв начин, че селективно да унищожават раковите клетки и да активират имунния отговор срещу тях. В световен мащаб са одобрени 4 онколитични вируси, един от тях е получил зелена светлина от FDA и ЕМА за употреба при меланом. Познатата ни БЦЖ ваксина срещу туберкулоза от години се използва при рак на пикочния мехур.
- Какъв е потенциалът на индивидуализирания подход тук? Можем ли да си представим ваксина, създадена специално за конкретен тумор или пациент?
- Изключителен интерес за специалистите представляват т.нар. туморни неоантигени, дължащи се на възникнали в раковите клетки мутации. Някои от тях са индивидуални за всеки отделен тумор и пациент. Благодарение на тях можем да се прицелим селективно в туморните клетки, без да засягаме нормалните. За всеки пациент, обаче, трябва да бъде създадена персонализирана ваксина. Това става, като се прочете и сравни генома на туморните и нормалните клетки и се открие „ахилесовата пета“ на съответния тумор
мутациите, които трябва да бъдат атакувани. Особено подходящи за създаването им са РНК ваксините. Дойдоха обещаващи предварителни резултати от клинични проучвания с такива кандидат-ваксини срещу меланом, рак на белия дроб, панкреаса. Не е изключено ваксините в онкологията да бъдат прилагани в комбинация с други терапевтични подходи.
- И така, стигаме до една почти философска тема – може ли да се ваксинираме срещу самото стареене?
- В хода на стареенето в организма се появяват клетки, които вече не се делят, но и не умират. Част от тях (30-70%) секретират биологично активни молекули, които създават и поддържат неблагоприятна среда (например възпаление) и така създават условия за разгръщане на патологични процеси (атеросклероза, дегенерация). Тези клетки могат да разпространят стареенето към нормалните клетки.
- Какво представляват т.нар. сенолитични агенти и каква е ролята им в борбата със стареенето на клетките?
- Задачата на сенолитичните агенти е да открият и премахнат тези стареещи клетки. Предклиничните проучвания показват, че те биха могли да помогнат при широк кръг заболявания. Някои от тях са в клинични проучвания.
- Стареенето болест ли е според съвременната наука – и ако да, можем ли да го забавим с „ваксина“?
- Стареенето е физиологичен процес. Целта на ваксината срещу стареене е като тази на сенолитичните агенти – да бъдат разпознати и унищожени стареещите клетки. Все още няма кандидат за такава ваксина, навлязъл в клинични изпитвания.
XXI век е обявен за век на здравословното стареене. Науката помага да добавим живот - с добро качество!, към годините, а не просто години към живота.
- Нека се върнем към по-практичния аспект на имунния отговор. Знаем, че не всички организми реагират еднакво на ваксините. Тук идва нова научна област – ваксиномиката. Какво изучава тя? И защо някои хора не изграждат защита след поставена ваксина?
- Ваксиномиката е дял от науката, който изследва причините за различията в предизвикания от ваксина имунен отговор между отделните индивиди и групи хора (популации). В света приблизително 10% от ваксинираните срещу хепатит Б не изграждат очаквания имунен отговор и попадат в категорията на т.нар. нон-респондъри. Отговорът на въпроса защо това е така има много лица и зависи от характеристиките на гостоприемника (възраст, пол, генетика и съпътстващи заболявания), включително, тегло при раждане, метод на хранене, майчини фактори, предшестващ имунитет, микробиом, инфекции, прием на лекарства.
От значение за начина, по който реагираме на ваксината, са и редица други показатели: околна среда (географско местоположение, сезон), поведение (тютюнопушене, консумация на алкохол, физическа активност, сън), хранене (индекс на телесна маса, микронутриенти, наличие на ентеропатия).
Проф. Радостина Александрова
- До каква степен гените, микробиомът или начинът на живот влияят върху ефективността на ваксинацията?
- Чревният микробиом е важен за развитието на имунната система при децата. Недоспиването (по-малко от 6 часа, особено в дните около поставяне на ваксината) може да попречи на ваксината да си свърши работата. При хора, които не са реагирали на ваксината срещу хепатит Б, бяха открити генетични варианти на молекули на главния комплекс за тъканна съвместимост, който играе ключова роля в нашия имунен отговор. Любопитното е това, че някои от тези генетични варианти се свързват и с повишен риск от развитие на автоимунно състояние.
- Темата за страничните реакции при ваксините е деликатна, но и важна. Понякога се случват тежки, странични ефекти. Какво изследва адверсомиката? Какво е известно днес на науката за тези индивидуални реакции?
- Адверсомиката е насочена към изучаване на страничните ефекти от прилагането на ваксините, понятието е въведено през 2009 г. За да бъде една ваксина одобрена за клинично приложение от регулаторните органи, тя трябва да отговаря на изключително високи изисквания и съотношението „риск-полза“ определено да е силно наклонено в посока на ползата. Специален интерес представляват изключително редките сериозни нежелани реакции, които могат да бъдат открити само в постмаркетинговата фаза, т.е. когато ваксината е одобрена за клинична употреба и е приложена при огромен брой индивиди, всеки един със своите индивидуални особености.
Няма как при клинично изпитване с 30 000 участници да бъдат засечени събития, които настъпват при 1 на 100 000 души или още по-рядко
Защо обаче точно този човек е реагирал по този начин?
Нерядко вирусът и ваксината могат да предизвикат сходни реакции, но при ваксинираните честотата е по-ниска.
Една от ваксините (Pandemrix), използвана по време на пандемията от „свински“ грип (А H1N1) през 2009 г., беше свързана с редки случаи на нарколепсия – неврологично разстройство на съня. Те са настъпили най-вече при деца и юноши, особено в северноевропейските страни (Швеция, Финландия). Нарколепсия обаче се провокира и от самия грипен вирус. Хора със специфично генетично предразположение може да са по-податливи към развитие на нарколепсия след грипна инфекция, а вероятно и след ваксина... Проучванията продължават. Ваксината Pandemrix не е използвана в България.
- Има ли реална възможност да се предвиди предварително дали някой ще реагира по този начин?
- Това е целта, но за да се осъществи е нужно да натрупаме още много знания.
- Как тази област може да подобри безопасността и общественото доверие към ваксините в дългосрочен план?
- Ключът е в разпознаването и уважаването на притесненията на хората и тяхното обсъждане, принципът, че „истината е най-добрата политика“, е много важен. Няма човек, който да не е готов да направи най-доброто за своето здраве и за здравето на близките си.
- Говорим за свят, в който можем да синтезираме ДНК, цели гени, дори цели геноми. Заговори се за синтетичен геном. Това не е ли вече „създаване на живот“?
- Най-голямата медицинска благотворителна организация “Wellcome Trust” отпусна 10 милиона паунда за стартиране на проекта „Синтетичен човешки геном“ – амбициозно намерение, целящо конструиране на големи „блокове“ човешки генетичен материал от нулата. След като се научихме да „четем“ ДНК, сега искаме да се усъвършенстваме и в „писането“. Към момента имаме опит със синтезиране на къси молекули ДНК (например, праймери за полимеразна верижна реакция) и геноми - на вирус, т.нар. минимален бактериален геном, дрожди. Не, не се предвижда създаване на синтетичен човек. Целта е да научим повече за това как работи ДНК и да проправим пътя на следващо поколение терапевтични подходи.
- Какво ще кажете за получаване на устойчиви на болести клетки - например на вирусни инфекции или автоимунна атака, които след това да бъдат заселвани в увредени тъкани и органи, за да помогнат за възстановяването им.
- Казват, че синтетичната биология е бъдещето на ваксините, но те вече са част от настоящето. Пример за това е РНК ваксината срещу КОВИД-19. Разчитането на генома на SARS-CoV-2 и синтезирането на последователността, която ни интересува (в случая част от гена, кодиращ шипчето на повърхността на вируса) – това е една от причините за бързата поява на тези ваксини. При спешни ситуации целта e да сме в състояние да реагираме в рамките на 100 дни, което няма как да се случи с никой друг от познатите ни методи.
- Възможно ли е да се премине от традиционните методи към изцяло лабораторно проектирани решения – и какво означава „етично”?
- Във всички случаи технологиите вървят напред и с помощта на изкуствения интелект учените наистина са в състояние да сътворят чудеса. Пример за това е и Нобеловата награда по химия за 2024 г., за изследвания върху структурата на протеините и по-точно за определяне на пространствената им конфигурация – задача, която от десетилетия беше непреодолимо препятствие пред специалистите, а днес, благодарение на създадените компютърни програми, се случва за минути.
Триизмерната структура на белтъците е от решаващо значение за функционирането им и затова е важно да я познаваме
Втората половина от наградата е за компютърно проектиране на протеини, което означава и на такива, които не съществуват в природата. Защо са ни необходими? Представете си белтък (ензим), който разгражда пластмасата до други полезни продукти. Или ензим, който „изяжда“ патологични образувания в мозъка, свързани с болестта на Алцхаймер.
- Ако имахте възможност да „ваксинирате“ човечеството не срещу вирус, а срещу някаква идея или поведение – какво бихте избрали?
- Мисля, че агресията, завистта и алчността са убили и продължават да убиват много повече хора от всички епидемии и пандемии взети заедно. Светът има нужда от любов и съпричастност, от повече здрав разум и толерантност. И от намигане с чувство за хумор.
- Какво бихте казали на младия учен, който днес за първи път влиза в лаборатория с желание да промени света?
- Да не се отказва от мечтите си! И най-дългият път има своята първа крачка. Убедена съм, че когато правим нещо с любов и добри помисли, цялата Вселена ни помага. Знанието е най-добрата инвестиция, късметът идва при подготвения ум.
- И накрая, ако си представим един по-здрав, по-дълъг и по-смислен живот благодарение на науката, как би изглеждал той, според вас?
- Споделен с любими хора; изпълнен със занимания, които ни носят радост и карат душата ни да пее; свят, в който не спираме да откриваме красотата на малките неща и да изписваме дните му с обич, добри дела и сбъднати мечти.
Милена ВАСИЛЕВА
