Генно-инженерные вакцины - новая "мясорубка" для детей. Вакцины, полученные методами генной инженерии Методика создания генно инженерных вакцин

Генно-инженерные вакцины – это препараты, полученные с помощью биотехнологии, которая по сути сводится к генетической рекомбинации.

Генно-инженерные вакцины получили развитие в 70-х годах ХХ века, так как необходимость таких разработок была обусловлена недостаточностью природных источников сырья, невозможностью размножить вирус в классических объектах.

Принцип создания генно-инженерных вакцин состоит из следующих этапов: выделение генов антигенов, встраивание их в простые биообъекты - дрожжи, бактерии - и получение необходимого продукта в процессе культивирования.

Гены, кодирующие протективные белки, можно клонировать с ДНК-содержащих вирусов непосредственно, а с РНК-содержащих вирусов - после обратной транскрипции их генома. В 1982 году в США впервые была получена экспериментальная вакцина против вируса гепатита В.

Новым подходом к созданию вирусных вакцин является введение генов, отвечающих за синтез вирусных белков в геном другого вируса. Таким образом, создаются рекомбинантные вирусы, обеспечивающие комбинированный иммунитет. Синтетические и полусинтетические вакцины получают при крупнотоннажном производстве химических вакцин, очищенных от балластных веществ. Основными составляющими таких вакцин является антиген, полимерный носитель - присадка, повышающая активность антигена. В качестве носителя используют полиэлектролиты - ПВП, декстран, с которыми смешивается антиген.

Также по составу антигенов различают моновакцины (например, холерные) - против одной болезни, дивакцину (против тифа) - для лечения 2 инфекций; ассоциированные вакцины - АКДС - против коклюша, дифтерии и столбняка. Поливалентные вакцины против одной инфекции, но содержат несколько серологических типов возбудителя болезни, например вакцина для иммунизации против лептоспироза; комбинированные вакцины, то есть введение нескольких вакцин одновременно в различные области тела.

Получение вакцин

Для начала получают ген, который должен быть встроен в геном реципиента. Небольшие гены могут быть получены методом химического синтеза. Для этого расшифровывается число и последовательность аминокислот в белковой молекуле вещества, затем по этим данным узнают очерёдность нуклеотидов в гене, далее следует синтез гена химическим путем.

Крупные структуры, которые довольно сложно синтезировать получаются путем выделения (клонирования), прицельного выщепления этих генетических образований с помощью рестриктаз.

Полученный одним из способов целевой ген с помощью ферментов сшивается с другим геном, который используется в качестве вектора для встраивания гибридного гена в клетку. Вектором могут служить плазмиды, бактериофаги, вирусы человека и животных. Экспрессируемый ген встраивается в бактериальную или животную клетку, которая начинает синтезировать несвойственное ей ранее вещество, кодируемое экспрессируемым геном.

В качестве реципиентов экспрессируемого гена чаще всего используется E. coli, B. subtilis, псевдомонады, дрожжи, вирусы, некоторые штаммы способны переключаться на синтез чужеродного вещества до 50% своих синтетических возможностей – эти штамм называются суперпродуцентами.

Иногда к генно-инженерным вакцинам добавляется адъювант.

Примерами таких вакцин служат вакцина против гепатита В (энджерикс), сифилиса, холеры, бруцеллёза, гриппа, бешенства.

Есть определённые сложности в разработке и применении:

Длительное время к генно-инженерным препаратам относились настороженно.

На разработку технологии для получения вакцины затрачиваются значительные средства

При получении препаратов данным способом возникает вопрос об идентичности полученного материала природному веществу.

Вакцинация способствует формированию у ре­ципиента иммунитета к патогенным микроорга­низмам и тем самым защищает его от инфекции. В ответ на пероральное или парентеральное вве­дение вакцины в организме хозяина вырабаты­ваются антитела к патогенному микроорганиз­му, которые при последующей инфекции приводят к его инактивации (нейтрализации или гибели), блокируют его пролиферацию и не позволяют развиться заболеванию.

Эффект вакцинации открыл более 200 лет на­зад - в 1796 г. - врач Эдуард Дженнер. Он дока­зал экспериментально, что человек, перенесший коровью оспу, не очень тяжелую болезнь крупно­го рогатого скота, становится невосприимчивым к оспе натуральной. Натуральная оспа - высоко­контагиозное заболевание с высокой смертно­стью; даже если больной не погибает, у него не­редко возникают различные уродства, психические расстройства и слепота. Дженнер публично провел прививку коровьей оспы 8-лет­нему мальчику Джеймсу Фиппсу, использовав дая этого экссудат из пустулы больной коровьей оспой, а затем через определенное время дважды инфицировал ребенка гноем из пустулы больно­го натуральной оспой. Все проявления заболева­ния ограничились покраснением в месте привив­ки, исчезнувшим через несколько дней. Вакцины такого типа получили название дженеровских. Однако такой путь вакцинации не получил большого развития. Это объясняется тем, что в природе не всегда возможно найти малопатогенный аналог болезнетворного микроорганизма, пригодный для приготовления вакцины.

Более перспективным оказался метод вакцинации предложенный Пастером. Пастеровские вакцины получают на основе убитых (инактивированных) патоген­ных микроорганизмов либо живых, но не виру­лентных (аттенуированных) штаммов. Для этого штамм дикого типа выращивают в культуре, очищают, а затем инактивируют (убивают) или ослабляют (аттенуируют) таким образом, чтобы он вызывал иммун­ный ответ, достаточно эффективный в отноше­нии нормального вирулентного штамма.

Для иммунопрофилактики некоторых болезней, таких, например, как столбняк или дифтерия, наличие самих бактерий в вакцине необязательно. Дело в том, что главной причиной этих заболеваний являются выделяемые этими бактериями патогенные токсины. Ученые обнаружили, что эти токсины инактивируются формалином и могут затем безопасно использоваться в вакцинах. При встрече иммунной системы с вакциной, содержащей безопасный анатоксин, она вырабатывает антитела для борьбы с настоящим токсином. Такие вакцины получили название анатоксины .

Ранее такие инфекционные болезни, как ту­беркулез, оспа, холера, брюшной тиф, бубонная чума и полиомиелит, были настоящим бичом для человечества. С появлением вакцин, анти­биотиков и внедрением мер профилактики эти эпидемические болезни удалось взять под конт­роль. К сожалению, против многих болезней человека и животных вакцин до сих пор не существует или они малоэффективны. Сегодня во всем мире бо­лее 2 млрд. людей страдают заболеваниями, ко­торые можно было бы предотвратить с помощью вакцинации. Вакцины могут оказаться полез­ными и для профилактики постоянно появляю­щихся «новых» болезней (например, СПИДа).

Несмотря на значительные успехи в создании вакцин против таких заболеваний, как краснуха, дифтерия, ко­клюш, столбняк и полиомиелит, произ­водство и использование классических ”пастеровских” вакцин сталкивается с це­лым рядом ограничений.

1. Не все патогенные микроорганизмы удается культивировать, поэтому для многих заболе­ваний вакцины не созданы.

2. Для получения вирусов животных и человека необходима дорого-стоящая культура живот­ных клеток.

3. Титр вирусов животных и человека в культу­ре и скорость их размноже-ния часто бывают очень низкими, что удорожает производство вакцин.

4. Необходимо строго соблюдать меры предос­торожности при производстве вакцин из высокопатогенных микроорганизмов, чтобы не допустить инфициро­вания персонала.

5. При нарушении производственного процесса в некоторые партии вакцины могут попасть живые или недостаточно ослабленные виру­лентные микроорганизмы, что может приве­сти к неумышленному распространению ин­фекции.

6. Аттенуированные штаммы могут ревертировать (восстанавливать свою вирулентность), поэтому необхо­димо постоянно контролировать их вирулент­ность .

7. Некоторые заболевания (например, СПИД) нельзя предупреждать с помощью традици­онных вакцин.

8. Большинство современных вакцин имеют ог­раниченный срок годности и сохраняют ак­тивность только при пониженной температу­ре, что затрудняет их использование в развивающихся странах.

В последнее десятилетие, с развитием техно­логии рекомбинантных ДНК, появилась воз­можность создать новое поколение вакцин, не обладающих недостатками традиционных вак­цин. Основные подходы к созданию вакцин нового типа на основе методов генной инженерии заключаются в следующем:

1. Модификация генома патогенного микроорганизма. Работы в этой области ведутся по двум основным направлениям:

А) Патогенный микроорганизм модифицируют, делетируя (удаляя) из его генома гены, ответственные за вирулент­ность (гены кодирующие синтез бактериальных токсинов). Способность вызывать иммунный ответ при этом сохраняется. Такой микроорганизм можно безбоязненно использовать в качестве живой вакцины, поскольку выращивание в чистой культуре исключает возможность спонтанного восстановления удаленного гена.

Примером такого подхода является разработанная недавно противохолерная вакцина на основе рекомбинантного штамма V.cholerae, у которого была удалена нуклеотидная последовательность, кодирующая синтез энтеротоксина, ответственного за патогенный эффект. Проводимые в настоящее время клинические испытания эффективности этой формы как противохолерной вакцины пока не дали однозначного результата. Вакцина обеспечивает почти 90%-ную защиту от холеры, но у некоторых испытуемых наблюдаются побочные эффекты, поэтому она нуждается в дальнейшей доработке.

Б) Другой способ получения непатогенных штам­мов, пригодных для создания на их основе живых вакцин, состоит в удалении из генома патоген­ных бактерий хромосомных областей, отвечаю­щих за некоторые независимые жизненно важные функции (метаболитические процессы), например синтез определенных азотистых оснований или витаминов. При этом лучше делетировать по крайней мере две такие области, поскольку вероятность их од­новременного восстановления очень мала. Пред­полагается, что штамм с двойной делецией будет обладать ограниченной пролиферативной спо­собностью (ограниченным сроком жизни в иммунизируемом организме) и сниженной патогенностью, но обес­печит выработку иммунного ответа. На подобном подходе в настоящее время созданы и проходят клинические испытания вакцины против сальмонеллеза и лейшманиоза.

2. Использование непатогенных микроорганизмов с встроенными в клеточную стенку специфическими имуногенными белками. С помощью методов генной инженерии создают живые непатогенные системы пере­носа отдельных антигенных участков (эпитопов) или целых имуногенных белков не­родственного патогенного организма. Один из подходов, используемых при создании таких вакцин, состоит в разме­щении белка - антигена патогенной бак­терии на поверхности живой непатогенной бак­терии, так как в этом случае он обладает более высокой иммуногенностью, чем когда он локализован в цитоплазме. Многие бактерии имеют жгутики, состоящие из белка флагеллина; под микроско­пом они выглядят как нити, отходящие от бак­териальной клетки. Если сделать так, что жгути­ки непатогенного микроорганизма будут нести специфический эпитоп (белковую молекулу) патогенного микроорга­низма, то можно будет индуцировать выработку защитных антител. Вакцина созданная на основе таких рекомбинантных непатогенных микроорганизмов будет способствовать развитию вы­раженного иммунного ответа на патогенный микроорганизм.

Именно такой подход использовали при соз­дании противохолерной и противостолбнячной вакцины.

3. Создание субъединичных (пептидных) вакцин. Если какие то патогенные микроорганизмы не растут в культуре, то на их основе не возможно создать классическую пастеровскую вакцину. Однако, можно выделить, клонировать и экспрессировать в альтернативном непатогенном хозяине (например, в Е. coli или линии клеток млеко­питающих) гены, отвечающие за выработку тех или иных антигенных белков, а затем выделить и использовать эти белки после очистки как «субъединич­ные» вакцины.

Субъединичные вакцины имеют свои достоинства и недостатки. Достоинства состоят в том, что препарат, содержащий только очищенный иммуногенный белок, стабилен и безопасен, его хими­ческие свойства известны, в нем отсутствуют дополнительные белки и нуклеиновые кислоты, которые могли бы вызывать нежелательные по­бочные эффекты в организме-хозяине. Недо­статки заключаются в том, что очистка специ­фического белка стоит дорого, а конформация выделенного белка может отличаться от той, ко­торую он имеет in situ (т.е. в составе вирусного капсида или оболочки), что может приводить к изменению его антигенных свойств. Решение о производстве субъединичной вакцины прини­мается с учетом всех имеющих отношение к де­лу биологических и экономических факторов. В настоящее время в разных стадиях разработки и клинических испытаний находятся вакцины против герпеса, ящура и туберкулеза.

4. Создание “векторных вакцин”. Эти вакцины принципиально отличаются от вакцин других типов тем, что имуногенные белки не вводятся в готовом виде в имунизируемый организм с компонентами вакцины (клетки микроорганизмов и продукты их разрушения), а синтезируются в непосредственно в нем, за счет экспрессии кодирующих их генов, которые в свою очередь переносятся в имунизируемый организм с помощью специальных векторов. Наиболее широко “векторные вакцины” создаются на основе вируса коровьей оспы (ВКО), а так же ряда других условно- или малопатогенных вирусов (аденовирус, полиовирус, вирус ветряной оспы). ВКО достаточно хорошо изучен, его геном полностью секвенирован. ДНК ВКО реплицируется в цитоплазме инфицированных клеток, а не в ядре, благодаря наличию у вируса генов ДНК-полимеразы, РНК-полимеразы и фер­ментов, осуществляющих кэпирование, мети­лирование и полиаденили-рование мРНК. Поэ­тому, если в геном ВКО встроить чужеродный ген, так чтобы он находился под контролем ВКО-промотора, то он будет экспрессиироваться независимо от регуляторных и ферментных систем хозяина.

ВКО имеет широкий спектр хозяев (позво­ночных и беспозвоночных), остается жизне­способным в течение многих лет после лиофилизации (испарения воды с помощью замораживания) и не обладает онкогенными свойствами, а потому весьма удобен для создания векторных вак­цин.

Векторные ВКО-вакцины позволяют провести иммунизацию сразу от нескольких заболева­ний. Для этого можно использовать рекомбинантный ВКО, который несет несколько генов, кодирующих разные антигены.

В зависимости от используемого ВКО-промотора чужеродный белок может синтезироваться в ранней или поздней фазе инфекционного цикла, при этом его количество определяется силой промотора. При встраивании в одну ДНК ВКО нескольких чужеродных генов каждый из них помещают под контроль отдельного ВКО-промотора, чтобы предотвратить гомологическую рекомбинацию между различными участками вирусной ДНК, которая может привести к утрате встроенных генов.

Живая рекомбинантная векторная вакцина имеет ряд преимуществ перед неживыми вирусными и субъединичными вакцинами:

1) образование и активность аутентичного антигена практически не отличается от такового при обычной инфекции;

2) вирус может реплицироваться в клетке-хозя­ине и увеличивать количество антигена, который активирует продукцию антител В-клетками (гуморальный иммунитет) и стимулирует выработку Т-клеток (клеточный иммунитет);

3) встраивание нескольких генов антигенных белков в геном ВКО еще больше уменьшает его вирулентность.

Недостаток живой рекомбинантной вирус­ной вакцины состоит в том, что при вакцинации лиц со сниженным иммунным статусом (напри­мер, больных СПИДом) у них может развиться тяжелая вирусная инфекция. Чтобы решить эту проблему, можно встроить в вирусный вектор ген, кодирующий человеческий интерлейкин-2, который стимулирует Т-клеточный ответ и ог­раничивает пролиферацию вируса.

Нежелательные побочные эффекты проли­ферации ВКО можно предупредить инактива­цией вируса после вакцинации. Для этого был создан чувствительный к интерферону вирус (ВКО дикого типа относительно устойчив к его действию), пролиферацию которого можно ре­гулировать в случае возникших при вакцинации осложнений.

Вектор на ос­нове живого аттенуированного полиовируса (его исследования только начинаются) привлекателен тем, что позволяет проводить пероральную вакци­нацию. Такие «слизистые» вакцины (вакцины, компоненты которых связываются с рецепторами, расположенными в легких или желудочно-кишеч­ном тракте) пригодны для профилактики самых разных заболеваний: холеры, брюшного тифа, гриппа, пневмонии, мононуклеоза, бешенства, СПИДа, болезни Лайма. Но до любых клиниче­ских испытаний любого на первый взгляд безо­бидного вируса как системы доставки и экспрес­сии соответствующего гена необходимо убедиться в том, что он действительно безопасен. Например, повсеместно используемый ВКО вызывает у лю­дей осложнения с частотой примерно 3,0-10 -6 . По­этому из генома рекомбинантного вируса, кото­рый предполагается использовать для вакцинации человека, желательно удалить последовательности, ответственные за вирулентность.

К вакцинам для животных предъявляются менее жесткие требования, поэтому первыми вакцинами, полученными с помощью техноло­гии рекомбинантных ДНК, были вакцины про­тив ящура, бешенства, дизентерии и диареи по­росят. Создаются и другие вакцины для животных, а в скором времени появятся и рекомбинантные вакцины, предназначенные для человека.

Еще одним перспективным направлением в создании вакцин нового поколения является использование специально созданных трансгенных растений. Если встроить в геном вирусов этих растений гены, кодирующие синтез имуногенных белков или отдельных антигенных эпитопов различных патогенных микроорганизмов, то растения начнут их экспрессировать. После употребления в пищу таких растений в слизистой желудка и кишечника человека будут вырабатываться соответствующие антитела (так называемые мукозальные антитела). В бананах, например, удалось экспрессировать антиген холерного вибриона, антигены вируса гепатита В, и такие вакцины уже проходят клинические испытания. Антигены декарбоксилазы глутаминовой кислоты экспрессируются в картофеле и оказывают в опытах на животных антидиабетическое действие. Предполагается, что такие "банановые вакцины" в недалеком будущем могут составить серьезную конкуренцию как традиционным, так и генноинженерным вакцинам.

№ 43 Генно-инженерные вакцины. Принципы получения, применение.
Генно-инженерные вакцины – это препараты, полученные с помощью биотехнологии, которая по сути сводится к генетической рекомбинации.
Для начала получают ген, который должен быть встроен в геном реципиента. Небольшие гены могут быть получены методом химического синтеза. Для этого расшифровывается число и последовательность аминокислот в белковой молекуле вещества, затем по этим данным узнают очерёдность нуклеотидов в гене, далее следует синтез гена химическим путем.
Крупные структуры, которые довольно сложно синтезировать получаются путем выделения (клонирования), прицельного выщепления этих генетических образований с помощью рестриктаз.
Полученный одним из способов целевой ген с помощью ферментов сшивается с другим геном, который используется в качестве вектора для встраивания гибридного гена в клетку. Вектором могут служить плазмиды, бактериофаги, вирусы человека и животных. Экспрессируемый ген встраивается в бактериальную или животную клетку, которая начинает синтезировать несвойственное ей ранее вещество, кодируемое экспрессируемым геном.
В качестве реципиентов экспрессируемого гена чаще всего используется E. coli, B. subtilis, псевдомонады, дрожжи, вирусы, некоторые штаммы способны переключаться на синтез чужеродного вещества до 50% своих синтетических возможностей – эти штамм называются суперпродуцентами.
Иногда к генно-инженерным вакцинам добавляется адъювант.
Примерами таких вакцин служат вакцина против гепатита В (энджерикс), сифилиса, холеры, бруцеллёза, гриппа, бешенства.
Есть определённые сложности в разработке и применении:
- длительное время к генно-инженерным препаратам относились настороженно.
- на разработку технологии для получения вакцины затрачиваются значительные средства
- при получении препаратов данным способом возникает вопрос об идентичности полученного материала природному веществу.
Ассоциированные и комбинированные вакцинные препараты. Достоинства. Вакцинотерапия.
Ассоциированные вакцины – препараты, включающие несколько разнородных антигенов и позволяющие проводить иммунизацию против нескольких инфекций одновременно. Если в препарат входят однородные антигены, то такую ассоциированную вакцину называют поливакциной. Если же ассоциированный препарат состоит из разнородных антигенов, то его целесообразно называть комбинированной вакциной.
Возможна так же комбинированная иммунизация, когда одновременно вводят несколько вакцин в различные участки тела, например, против оспы (накожно) и чумы (подкожно).
Примером поливакцины можно считать живую полиомиелитную поливакцину, содержащую аттенуированные штаммы вируса полиомиелита I, II, III типов. Примером комбинированной вакцины является АКДС, куда входят инактивированная корпускулярная коклюшная вакцина, дифтерийный и столбнячный анатоксин.
Комбинированные вакцины применяются в сложной противоэпидемической обстановке. В основе их действия лежит способность иммунной системы отвечать на несколько антигенов одновременно.

Суть метода: гены вирулентного микроорганизма, отвечающий за синтез протективных антигенов, встраивают в геном какого-либо безвредного микроорганизма, который при культивировании продуцирует и накапливает соответствующий антиген. Примером может служить рекомбинантная вакцина против вирусного гепатита B, вакцина против ротавирусной инфекции. Наконец, имеются положительные результаты использования т.н. векторных вакцин, когда на носитель -- живой рекомбинантный вирус осповакцины (вектор) наносятся поверхностные белки двух вирусов: гликопротеин D вируса простого герпеса и гемагглютинин вируса гриппа А. Происходит неограниченная репликация вектора и развивается адекватный иммунный ответ против вирусной инфекции обоих типов.

Рекомбинантные вакцины -- для производства этих вакцин применяют рекомбинантную технологию, встраивая генетический материал микроорганизма в дрожжевые клетки, продуцирующие антиген. После культивирования дрожжей из них выделяют нужный антиген, очищают и готовят вакцину. Примером таких вакцин может служить вакцина против гепатита В (Эувакс В).

Рибосомальные вакцины

Для получения такого вида вакцин используют рибосомы, имеющиеся в каждой клетке. Рибосомы -- это органеллы, продуцирующие белок по матрице -- и-РНК. Выделенные рибосомы с матрицей в чистом виде и представляют вакцину. Примером может служить бронхиальная и дизентерийная вакцины (например, ИРС - 19, Бронхо-мунал, Рибомунил).

Другой вопрос, который следует иметь ввиду при реализации любых программ массовых иммунизаций -- это соотношение между безопасностью вакцин и их эффективностью. В программах иммунизации детей против инфекций имеется конфликт между интересом индивидуума (вакцина должна быть безопасна и эффективна) и интересом общества (вакцина должна вызывать достаточный протективный иммунитет). К сожалению, на сегодняшний день в большинстве случаев частота осложнений вакцинации тем выше, чем выше ее эффективность.

Использование новых технологий позволило создать вакцины второй генерации.

Рассмотрим подробнее некоторые из них:

Конъюгированные

Некоторые бактерии, вызывающие такие опасные заболевания, как менингиты или пневмонию (гемофилюс инфлюэнце, пневмококки), имеют антигены, трудно распознаваемые незрелой иммунной системой новорожденных и грудных детей. В конъюгированных вакцинах используется принцип связывания таких антигенов с протеинами или анатоксинами другого типа микроорганизмов, хорошо распознаваемых иммунной системой ребенка. Протективный иммунитет вырабатывается против конъюгированных антигенов.

На примере вакцин против гемофилюс инфлюэнце (Hib-b) показана эффективность в снижении заболеваемости Hib-менингитами детей до 5-ти лет в США за период с 1989 по 1994 г.г. с 35 до 5 случаев.

Субъединичные вакцины

Субъединичные вакцины состоят из фрагментов антигена, способных обеспечить адекватный иммунный ответ. Эти вакцины могут быть представлены как частицами микробов, так и получены в лабораторных условиях с использованием генно-инженерной технологии.

Примерами субъедиинчных вакцин, в которых используются фрагменты микроорганизмов, являются вакцины против Streptococcus pneumoniae и вакцина против менингококка типа А.

Рекомбинантные субъединичные вакцины (например, против гепатита B) получают путем введения части генетического материала вируса гепатита B в клетки пекарских дрожжей. В результате экспрессии вирусного гена происходит наработка антигенного материала, который затем очищается и связывается с адъювантом. В результате получается эффективная и безопасная вакцина.

Рекомбинантные векторные вакцины

Вектор, или носитель, -- это ослабленные вирусы или бактерии, внутрь которых может быть вставлен генетический материал от другого микроорганизма, являющегося причинно-значимым для развития заболевания, к которому необходимо создание протективного иммунитета. Вирус коровьей оспы используется для создания рекомбинантных векторных вакцин, в частности, против ВИЧ инфекции. Подобные исследования проводятся с ослабленными бактериями, в частности, сальмонеллами, как носителями частиц вируса гепатита B.

В настоящее время широкого применения векторные вакцины не нашли.

В 70-х гг. нашего века успехи генетической клеточной инженерии дали возможность разработать новую технологию получения противовирусных вакцин, получивших название генно-инженерных вакцин. Необходимость таких разработок диктовалась следующими причинами: 1) недостатком природных источников сырья/подходящих животных; 2) невозможностью размножать вирус в классических объектах/культуры ткани и пр. Принцип создания генно-инженерных вакцин включает: а) выделение природных генов антигенов или их активных фрагментов; б) встройку этих генов в простые биологические объекты - бактерии, дрожжи; в) получение необходимого продукта в процессе культивирования биологического объекта - продуцента антигена. Геномы вирусов по сравнению с геномом клетки (прокариотической или эукариотической) ничтожно малы по размерам. Гены, кодирующие протективные белки, можно клонировать у ДНК -содержащих вирусов непосредственно, у РНК-содержащих вирусов - после обратной транскрипции их генома(для вирусов с непрерывным геномом) или даже отдельных генов (у вирусов с фрагментированным геномом). На первом этапе развития новой биотехнологии ученые занимались преимущественно клонированием вирусных генов, кодирующих синтез белков, несущих главные антигенные детерминанты. Вскоре были получены рекомбинантные бактериальные плазмиды, несущие гены или геномы вирусов гепатита В, гриппа, полимиолита. Следующим этапом явилось получение антигена. Вопрос оказался сложным, ибо экспрессии вирусных генов в прокариотной системе была ничтожной. Это можно объяснить тем, что вирусы в ходе эволюции приспособились к паразитированию в организме человека. Однако со временем были получены экспрессии антигенов. И одним из наиболее типичных примеров, показывающих необходимость создания генно-инженерных вакцины, является гепатит В. Проблема заключается в том, что до сих пор не найдены чувствительные к вирусу культуры клеток или животных. Поэтому разработка генно-инженерного метода получения вакцин стала необходимостью. Метод заключается в том, что геном клонируют в клетках Е. coli с использованием плазмидных и фаговых векторов. Бактерии, несущие рекомбинантные плазмиды, продуцируют белки, специфически реагирующие с антителами против самого вируса. В 1982 г. в США была получена первая экспериментальная вакцина против гепатита В. Для продукции вирусспецифических белков (антигенов) используют и эукариотические клетки (дрожжи, животных). Интенсивно ведутся работы по созданию и других генно-инженерных вакцин, в частности против гриппа, герпеса, ящура, клещевого энцефалита и других вирусных инфекций. Новейшим подходом в создании вирусных вакцин является включение генов, отвечающих за синтез вирусных протеинов, в геном другого вируса. Таким образом создаются рекомбинантные вирусы, обеспечивающие комбинированный иммунитет.