Сет Берклі: ВІЛ і грип – стратегія вакцинації

Чи побоюєтеся ви того, що може вбити вас? Хвороб серця, раку, автомобільної аварії? Більшість з нас побоюються того, що ми не контролюємо, наприклад, війни, тероризму, трагічного землетрусу, що тільки-но сталося на Гаїті. Але що дійсно загрожує людству? Кілька років тому професор Вацлав Сміл намагався обчислити імовірність раптових лих, досить великих, щоб змінити хід історії. Він назвав їх "масово фатальними розривами". Це означає, що вони можуть вбити до 100 млн. людей у найближчі 50 років. Він обчислював імовірність нової світової війни, масивного виверження вулкана, навіть зіткнення астероїда з Землею. Але ймовірність однієї з таких подій виявилася найвищою зі всіх, – майже 100 відсотків, – і ця подія – жорстока пандемія грипу. Зараз ви можете сприймати грип просто як сильну застуду, але він може стати смертним вироком. Щороку 36 000 людей у Сполучених Штатах вмирають від сезонного грипу. Для країн, що розвиваються, точних даних немає, але число загиблих майже напевно вище. Ви знаєте, проблема в тому, що цей вірус іноді мутує так сильно, що по суті виходить новий вірус. І тоді ми отримуємо пандемію.

У 1918 році з'явився новий вірус, який вбив від 50 до 100 мільйонів людей. Він поширювався як лісова пожежа. Дехто помер протягом кількох годин після розвитку симптомів. Хіба сьогодні ми у більшій безпеці? Ну, в цьому році ми, здається, змогли ухилитися від смертельної пандемії, якої багато хто з нас боявся, але ця загроза може повернутися в будь-який час. Доброю новиною є те, що на сьогодні наука, технології, глобалізація спільно працюють, щоб створити безпрецедентну можливість, можливість увійти в історію, запобігши інфекційним захворюванням, що і досі відповідальні за одну п'яту частину всіх смертей і незліченних страждань на Землі. Ми можемо зробити це. Ми вже запобігаємо мільйонам смертей за допомогою наявних вакцин. І якщо ми дамо їх більшій кількості людей, ми, безумовно, врятуємо більше життів. Але з новими або кращими вакцинами проти малярії, туберкульозу, ВІЛ, пневмонії, діареї, грипу, ми могли б покласти край стражданням, що панували на Землі з початку часів.

Отже, я тут, щоб сповістити про вакцини. Але спочатку я маю пояснити, чому вони важливі. Тому що вакцини, їх сила подібна шепоту. Коли вони працюють, вони можуть увійти в історію, але через деякий час ви ледь можете почути їх. Зараз серед нас є люди, достатньо старі для того, щоб мати невеликий круглий шрам на плечі від щеплення, отриманого в дитинстві. Але коли в останній раз ви побоювалися віспи, хвороби, що вбила півмільярда людей у ​​минулому столітті, але якої більше немає? Або поліомієліт – чи багато хто пам'ятає апарат штучного дихання? Ми з таким більше не стикаємося – завдяки вакцинам.

Ви знаєте, це цікаво, адже є десь з 30 хвороб, що можна лікувати за допомогою вакцин, але нам як і раніше загрожують такі речі, як ВІЛ і грип. Чому це відбувається? Ось вам маленький брудний секрет. До недавнього часу нам не потрібно було знати, як саме працює вакцина. Ми перевіряли їх роботу старомодним методом проб і помилок. Беремо патогенний мікроорганізм, змінюємо його, ін'єкуємо людині чи тварині і дивимося, що вийде. Це працює для більшості патогенів, іноді для підступних звірів на зразок грипу, але ніколи для ВІЛ, проти якого у людей немає природного імунітету.

Давайте подивимося, як працюють вакцини. Вони створюють запас озброєння для вашої імунної системи, що його можна задіяти при необхідності. Коли ви отримуєте вірусну інфекцію, зазвичай вашому тілу треба кілька днів чи тижнів, щоб почати чинити опір на повну силу, а це може бути запізно. Якщо ви заздалегідь імунізовані, у вашому тілі є заздалегідь треновані сили, навчені розпізнавати і вражати конкретних ворогів. Ось як насправді працюють вакцини. Тепер давайте подивимося відео, де ми, дебютуючи на TED, розповідаємо про те, якою може бути ефективна вакцина проти ВІЛ.

(Музика)

За кадром: вакцина навчає ваше тіло заздалегідь, як розпізнати і знешкодити конкретних загарбників. Після того як ВІЛ проникає через слизові оболонки, він заражає клітини імунної системи для реплікації. Загарбник привертає увагу передньої лінії оборони імунної системи. Дендритні клітини, або макрофаги, захоплюють вірус і відображають його частини. Клітини пам'яті, породжені вакциною проти ВІЛ, активуються, коли вони дізнаються від першої лінії оборони, що є присутнім ВІЛ. Ці клітини пам'яті негайно мобілізують конкретну необхідну зброю. Клітини пам'яті Б перетворюються в плазматичні клітини, що виробляють хвиля за хвилею специфічні антитіла, які захоплюють ВІЛ, щоб він не заражав клітини, а ескадрони Т-клітин-убивць шукають і знищують клітини, уже заражені ВІЛ. Вірус переможений. Без вакцини така реакція організму займає більше тижня. До того моменту битва проти ВІЛ буває вже програна.

Сет Берклі: Класне відео, правда? Антитіла, які ви бачили в цьому відео в дії, – ті самі, завдяки яким працюють вакцини. Справжнє питання полягає в наступному: Як ми можемо переконатися, що наше тіло виробляє саме ті антитіла, які потрібні, щоб захистити від грипу і ВІЛ? Головною проблемою в обох цих випадках є те, що вони постійно змінюються. Отже, давайте поглянемо на вірус грипу. Ось модель вірусу грипу. Він заражає вас саме за допомогою цих різнокольорових шипів. Також, саме їх використовують антитіла, щоб захопити і нейтралізувати вірус. Коли вірус мутує, вони змінюють свою форму, і антитіла більше не можуть впізнати того, що вони бачать. Ось чому щороку ви можете підхопити дещо інший штам грипу. І саме тому навесні нам доводиться вгадувати, які три штами переважатимуть наступного року, потім поміщати їх в одну вакцину і терміново запускати у виробництво до осені.

Що ще гірше, найбільш поширений грип типу А також вражає тварин, які живуть безпосередньо навколо людей, і вони можуть рекомбінувати в цих тваринах. Крім того, дикі водоплавні птахи переносять усі відомі штами грипу. Отже, маємо проблему. У 2003 році у нас був вірус H5N1, який перескочив з птахів у людей у кількох окремих випадках з явною смертністю 70 відсотків. На щастя, конкретно цей вірус, хоча він і налякав всіх у той час, не передавався від людини до людини так вже й легко. У цьому році загроза H1N1 – цієї суміші від людини, птиці та свині, що з'явилася в Мексиці, легко передавалася. Але, на щастя, він був досить м'яким. Отже, в цьому сенсі, удача від нас не відвернулася, але знаєте, може пролетіти інша дика птиця.

Тепер давайте подивимося на ВІЛ. Він такий же мінливий, як і грип. Та грип навіть і в підметки не годиться мінливому ВІЛ. Вірус, що викликає СНІД, – це найбільш складний патоген, з яким колись стикалися вчені. Він люто мутує. Він використовує приманки, щоб уникнути імунної системи. Він нападає саме на клітини, які намагаються боротися з ним. І він швидко ховається у вашому геномі. Ось слайд, що показує генетичну мінливість грипу в порівнянні з ВІЛ, у якого більш неприборканий характер. У тому відео хвилину тому ви бачили флот нових вірусів, що пливуть від інфікованих клітин. Уявіть, що в недавно інфікованій людині є мільйони таких "суден", кожне з яких трохи інше. Пошук зброї, яке розпізнає і поглинає їх усіх робить справу набагато складнішою.

На сьогодні пройшло 27 років з тих пір, як з ВІЛ був визнаний причиною СНІДу, і ми розробили більше препаратів для лікування ВІЛ, ніж для всіх інших вірусів разом узятих. Ці препарати не виліковують, але вони представляють собою величезний тріумф науки, тому що діагноз ВІЛ-інфекції – це вже не автоматичний смертний вирок, принаймні для тих, хто може отримати до них доступ. Спроба вакцинації – це насправді зовсім інше. Великі компанії відійшли від цього, бо вони вирішили, що там дуже складна наука, а вакцини не дадуть гарного доходу. Багато хто думав, що зробити вакцину проти СНІДу просто неможливо, але сьогодні факти свідчать про протилежне.

У вересні ми отримали дивовижні, але захоплюючі результати клінічних випробувань, проведених у Таїланді. Вперше ми побачили працюючу вакцину проти СНІДу у людей, хоча і слабо працюючу. І ця вакцина була зроблена майже 10 років тому. Нові концепти проходять первинні перевірки і дають багатообіцяючі результати на тестових тваринах. Але також за останні місяці дослідники виділили кілька нових антитіл широкого спектру з крові ВІЛ-інфікованої людини. Отже, що це значить? Ми бачили раніше, що ВІЛ дуже мінливий, а антитіла широкого спектру захоплюють і нейтралізують кілька варіацій вірусу. Якщо ви візьмете їх і помістите в наших тестових мавп, ви отримаєте повний захист від інфекції. Крім того, ці дослідники виявили у ВІЛ нове місце, де антитіла можуть вхопитися. А що особливого в цьому місці? А те, що воно майже не змінюється, коли вірус мутує. На зразок того, як якщо б вірус постійно змінював свій одяг, але як і раніше носив ті ж шкарпетки. І тепер наше завдання переконатися, що наше тіло по-справжньому ненавидить ці шкарпетки.

Отже, у нас є завдання. Результати з Таїланду говорять нам, що ми можемо зробити вакцину проти СНІДу. І дослідження антитіл кажуть, що ми можемо це зробити. Стратегія розробки у зворотному напрямку – від антитіл до створення вакцини-кандидата - ніколи не використовувалася раніше в розробці вакцин. Це називається ретро-вакцінологія, і її результати поширюються далеко за межі ВІЛ-інфекції. Подивимося на це так. Ми розпізнали ці нові антитіла, і ми знаємо, що вони захоплюють багато різних варіацій вірусу. Ми знаємо, що вони повинні захоплювати конкретну частину, отже, якщо ми можемо визначити чітку структуру цієї частини, представити її через вакцину, то ми сподіваємося, що ми зможемо підказати імунній системі, які потрібно робити антитіла. І це створило б універсальну вакцину проти ВІЛ. Це звучить простіше, ніж воно є, тому що структура більше схожа на те, як ця синя діаграма антитіла з'єднується з жовтою точкою захоплення. І, як ви можете собі уявити, з тривимірними структурами набагато важче працювати. І якщо у вас, хлопці, є ідеї, як допомогти з цією проблемою, ми хотіли б їх почути.

Але, ви знаєте, дослідження, які проводилися з ВІЛ, дійсно допомогли з інноваціями і для інших захворювань. Так, наприклад, біотехнологічна компанія виявила нейтралізуючі антитіла широкого спектру проти грипу, а також нову точку захоплення для антитіл на вірус грипу. Вони зараз готують коктейль з антитіл, який можна використовувати для лікування важких, непереборних випадків грипу. У довгостроковій перспективі вони можуть використовувати ці інструменти ретро-вакцінологіі для розробки профілактичної вакцини грипу. Ретро-вакцінологія – лише одна з технологій в межах так званої раціональної розробки вакцини.

Дозвольте дати вам ще один приклад. Ми говорили про шипи Н і М на поверхні вірусу грипу. Зверніть увагу на інші, більш дрібні виступи. Вони в основному приховані від імунної системи. Тепер виявляється, що ці місця також не змінюються, коли вірус мутує. Якщо ви можете скалічити їх специфічними антитілами, ви зможете скалічити всі версії грипу. Поки випробування на тваринах показують, що така вакцина може запобігти важкому захворюванню або може звести його до легкої форми. Отже, якщо це працює для людей, то ми зараз говоримо про універсальну вакцину проти грипу, яку не потрібно міняти щороку, і яка усунула б загрозу смерті. Ми дійсно зможемо думати про грип як просто про простуду.

Звичайно, найкраща мислима вакцина цінна лише в тій мірі, в якій ми зможемо доставити її всім нужденним. Щоб зробити це, ми маємо поєднати розумну розробку вакцини з розумними методами виробництва і, звичайно, розумними методами доставки. Прошу вас пригадати, що було кілька місяців тому. У червні Всесвітня Організація Охорони Здоров'я оголосила про першу глобальну пандемію грипу за останній 41 рік. Уряд США обіцяв 150 мільйонів доз вакцини до 15 жовтня, до піку грипу. Вакцини були обіцяні для країн, що розвиваються. Сотні мільйонів доларів були витрачені на прискорене виробництво вакцини. І що ж трапилося?

Вперше ми дізналися, як робити вакцини проти грипу, як виробляти їх, на початку 1940-х. Це був повільний, трудомісткий процес, залежний від курячих яєць, мільйонів живих курячих яєць. Віруси ростуть тільки в живих істотах, і так виявилося, що для грипу курячі яйця добре підходили. Для більшості штамів можна отримати одну-дві дози вакцини на яйце. На щастя для нас, ми живемо в епоху захоплюючих біомедичних досягнень. Отже, сьогодні ми отримуємо вакцину проти грипу... ...з курячих яєць. (Сміх у залі) Сотні мільйонів курячих яєць. Ви знаєте, майже нічого не змінилося. Ви знаєте, що система надійна. Але проблема в тому, що ви ніколи не знаєте, наскільки добре буде рости штам. Штам свинячого грипу в цьому році ріс дуже погано на початку виробництва, близько 0,6 дози на яйце. Ось вона, тривожна думка. Що робити, якщо дикі птахи пролетять знову? Ви могли бачити, що пташиний штам міг би заразити домашніх птахів, і тоді у нас не було б яєць для наших вакцин. Так, Ден Барбер [відомий власник ресторанів], якщо вам потрібні мільярди курячих гранул для рибного господарства, я знаю, де їх дістати. Прямо зараз світ може зробити близько 350 мільйонів доз вакцини від грипу для трьох штамів. І ми можемо підняти виробництво до 1,2 мільярда доз, якщо використаємо лише один цільовий варіант, на зразок свинячого грипу. Але це передбачає, що наші заводи гудять, тому що в 2004 році поставка з США була скорочена вдвічі через забруднення на одному з заводів. І процес, як і раніше, займає більше півроку.

Невже ми краще підготовлені, ніж були у 1918 році? Ну, з останніми новими технологіями, сподіваюся, ми остаточно можемо сказати "так". Уявіть, якщо б ми могли зробити достатньо вакцини проти грипу для всіх у світі менш ніж за половину грошей, які ми витрачаємо зараз в Сполучених Штатах. Це можливо з низкою нових технологій. Ось вам приклад. Компанія, де я працюю, виявила специфічну частину шипа H грипу, що запускає імунну систему. Якщо ви відріжете його і приєднаєте до хвоста різних бактерій, що дають потужний відгук імунної системи, вони створять дуже потужного борця проти грипу. Така вакцина настільки мала, що її можна виростити в звичайній бактерії на кшталт кишкової палички. Як ви знаєте, бактерії розмножуються швидко. Це як приготувати йогурт. Так ми могли б виробляти достатньо грипу свинячого походження для всього світу на декількох заводах за кілька тижнів без яєць за лише частину вартості існуючих методів.

(Оплески)

Ось порівняння деяких з цих нових технологій вакцинації. І, крім радикального збільшення виробництва і величезної економії коштів, наприклад, метод з кишковою паличкою, який я згадував, подивіться, скільки зекономлено часу – це будуть врятовані життя. Країни, що розвиваються, загалом не слідують поточній моді і бачать потенціал альтернативних технологій, і вони випереджають Захід. Індія, Мексика та інші вже створюють експериментальні вакцини проти грипу, і вони можуть вийти на перше місце серед країн, де використовують такі вакцини. Ці технології настільки ефективні і відносно недорогі, що рятівними вакцинами можна забезпечити мільярди людей, якщо ми зможемо придумати, як доставити їх.

Тепер подумаємо, куди це нас приведе. Кожні кілька років з'являються нові інфекційні хвороби, або заново виявляються старі. Колись, а можливо, дуже скоро ми зіткнемося з вірусом, який загрожуватиме всім нам. Чи зможемо ми досить швидко відреагувати до того, як загинуть мільйони? На щастя, грип цього року був відносно м'яким. Я кажу "на щастя" лише частково, тому що в країнах, що розвиваються, практично ніхто не був вакцинований. Отже, якщо у нас є політична та фінансова далекоглядність для збереження наших інвестицій, ми опануємо ці та інші інструменти вакцінологіі. І за допомогою цих інструментів ми можемо зробити достатньо вакцини для всіх при низькій собівартості та забезпечити здорове й продуктивне життя людей. Досить дозволяти грипу вбивати півмільйона людей на рік. Досить дозволяти СНІДу вбивати два мільйони на рік. Вистачити піддавати незаможних і сприйнятливих загрозі інфекційних захворювань, та, власне, не тільки їх, а всіх. Замість "масово фатального розриву" життя, Вацлава Сміла, ми можемо забезпечити безперервність життя. Зараз світ потребує саме цих нових вакцин, і ми можемо втілити їх у життя.

Красно дякую.

(Оплески)

Кріс Андерсон: Дякую. (Оплески) Дякую. Отже, наука змінюється. Як ти думаєш, Сете ... – В сенсі, ти, напевно мрієш про це... в які приблизно терміни – почнемо з ВІЛ, – можна розробити і використовувати вакцину, що змінить хід гри?

СБ: Гра може змінитися в будь-який момент, бо зараз проблема саме в тому, що ми вже показали, що вакцина може працювати для людей, нам просто потрібна краща вакцина. Ми вже знаємо, що люди можуть виробляти ці типи антитіл. Тому, якщо ми можемо зрозуміти, як це зробити, то ми отримаємо вакцину. І що цікаво, вже є деякі ознаки того, що ми близькі до вирішення проблеми. Тобто зараз головне – не зупинятися.

КА: Як ти відчуваєш, мабуть, доведеться чекати ще мінімум років п'ять?

СБ: Знаєш, всі кажуть, що років десять, але кожні 10 років всі кажуть, що ще років 10. Отже, я дуже не хочу вказувати терміни для наукових розробок, але зроблені інвестиції вже зараз дають дивіденди.

КА: Як щодо універсальної вакцини проти грипу – те ж саме?

СБ: Я думаю, з грипом по-іншому. Я думаю, якраз з грипом у нас є купа – я вже показав деякі з них – купа дійсно хороших і корисних технологій, які готові працювати. Вони виглядають непогано. Проблема в тому, що ми інвестували саме в традиційні технології, бо нас це влаштовувало. Також можна використовувати допоміжні хімікати, які ви підмішуєте. Саме це роблять у Європі, так що ми могли б розбавити наші запаси проти грипу і зробити їх більш доступними, Але, повертаючись до того, що заявив Майкл Спектер, натовп антивакціністов дійсно не хотів цього.

КА: А з малярією відставання ще більше?

СБ: Ні, для малярії є кандидат, що вже показав ефективність у процесі випробувань, і зараз проходить третій етап випробувань. Мабуть, це не ідеальна вакцина, але прогрес є.

КА: Сет, більшість з нас працюють з чимось таким, знаєш, ми виробляємо щось щомісяця і отримуємо від цього задоволення. А ти як раб працюєш над проблемою більше 10 років, і я схиляюся перед тобою і твоїми колегами за те, що ви робите. Світу потрібні такі люди, як ви. Дякуємо.

СБ: Дякую.

(Оплески)