Сто лет БЦЖ: самая распространенная в мире вакцина
В 2021 году исполняется 100 лет со дня создания вакцины БЦЖ, и есть что праздновать! Эта вакцина, без сомнения, спасла жизни миллионов людей, защитив их от бактериального заболевания легких - туберкулеза (ТБ), а возможно, и от других болезней. Однако у БЦЖ есть и недостатки - в частности, она не очень хорошо работает в некоторых странах с высоким уровнем заболеваемости туберкулезом, поэтому крайне необходима новая и усовершенствованная вакцина. Ученые всего мира прилагают все усилия для разработки новой вакцины против туберкулеза, но есть и трудности. Если мы сможем лучше понять, как работает БЦЖ и почему она действует в одних группах населения и не действует в других, это поможет нам разработать более совершенную вакцину для защиты людей от туберкулеза и, возможно, когда-нибудь искоренить это заболевание.
Вакцина БЦЖ защищает от туберкулеза
Возможно, вы уже знаете, что вакцина - это вид лекарства, часто вводимый в виде инъекции, который предотвращает инфекцию или болезнь. Вакцина БЦЖ предназначена для защиты от туберкулеза (ТБ) - бактериального заболевания, которое обычно поражает легкие и вызывает сильный кашель. Туберкулез существует уже тысячи лет - признаки туберкулеза были обнаружены даже в египетских мумиях, датируемых примерно 3000 годом до нашей эры! ТБ также является одним из самых распространенных инфекционных заболеваний в мире: им заражена четверть населения планеты. Ежегодно от туберкулеза умирает почти 1,5 миллиона человек, и он может быть особенно опасен для детей [ 1 ].
Сто лет назад двое французских ученых по имени Альбер Кальметт и Камиль Герен изобрели вакцину против туберкулеза. Они назвали ее БЦЖ, что сокращенно означает Bacillus Calmette-Guérin. Она была изготовлена из бактерии, вызывающей коровью форму туберкулеза, но Кальметт и Герен изменили бактерию, чтобы вакцина не вызывала заболевания у людей. С тех пор БЦЖ является самой распространенной вакциной в мире, ежегодно ее получают около 100 миллионов детей.
Плюсы вакцины БЦЖ
Вакцина БЦЖ была введена более чем 4 миллиардам человек и доказала свою безопасность. У некоторых людей возникают легкие побочные эффекты, такие как головная боль или повышение температуры, а также волдырь или боль в месте инъекции. Однако более серьезные побочные эффекты встречаются крайне редко.
Когда вакцина БЦЖ вводится новорожденным, она обеспечивает отличную защиту от серьезных форм туберкулеза - например, от туберкулеза, распространяющегося на мозг (так называемый туберкулезный менингит), и от туберкулеза, распространяющегося по всему телу (так называемый милиарный туберкулез). Поскольку при этих формах туберкулеза высок риск смерти, БЦЖ действительно эффективно снижает смертность от туберкулеза. Самый распространенный тип туберкулеза - это заболевание легких, и БЦЖ хорошо защищает от него в некоторых странах, например в Великобритании [ 2 ].
Хотя для лечения туберкулеза были разработаны антибиотики, профилактика с помощью вакцины лучше, чем лечение. Если вы сможете предотвратить заболевание людей, они не будут страдать от симптомов или рисковать умереть. Кроме того, в странах с высоким уровнем заболеваемости туберкулезом антибиотики часто слишком дороги или труднодоступны. Некоторые виды туберкулезных бактерий выработали устойчивость к антибиотикам, поэтому такие методы лечения уже неэффективны.
БЦЖ может защищать не только от туберкулеза, но и от других заболеваний. Например, она обеспечивает определенную защиту от проказы - заболевания, вызываемого бактериями, родственными бактериям туберкулеза. Проказа часто вызывает пятна или сыпь на коже и может стать причиной стигматизации людей. В прошлом людей с проказой даже ссылали в "колонии прокаженных", или острова, расположенные вдали от всех остальных. Есть также некоторые свидетельства того, что вакцина БЦЖ может защищать детей от других болезней, совсем не связанных с туберкулезом. Недавнее исследование, проведенное в Уганде, показало, что дети, получившие вакцину БЦЖ сразу после рождения, реже болели в целом, чем дети, получившие вакцину БЦЖ в возрасте 6 недель [ 3 ].
У БЦЖ есть еще одно применение, которое может показаться вам удивительным: ее можно использовать для лечения рака мочевого пузыря [ 4 ]. Ученые до сих пор пытаются выяснить, почему БЦЖ эффективна при лечении этого заболевания, но предполагается, что она может улучшать способность иммунных клеток убивать раковые клетки. Плюсы БЦЖ представлены на рисунке 1.
Минусы вакцины БЦЖ
Существуют некоторые ситуации, в которых вакцину БЦЖ вводить не следует. Например, считается, что БЦЖ небезопасно вводить младенцам или взрослым, зараженным ВИЧ (вирусом, поражающим клетки иммунной системы), потому что вакцина БЦЖ сделана из живых бактерий. Хотя Кальметт и Герен подстроили бактерии так, чтобы они не вызывали заболеваний, у людей с ВИЧ или некоторыми другими заболеваниями ослабленная иммунная система, которую БЦЖ может преодолеть и сделать их больными.
БЦЖ очень эффективно защищает детей от туберкулеза в некоторых странах, например в Великобритании, но не очень эффективно в других. В таких странах, как Индия и Африка к югу от Сахары, она обеспечивает низкий уровень защиты или даже не обеспечивает никакой защиты [2]. К сожалению, именно в этих регионах отмечается высокий уровень заболеваемости туберкулезом, где вакцина нужна больше всего (рис. 2). Ученые до сих пор не до конца понимают, почему БЦЖ действует по-разному в разных странах, но большинство считает, что это связано с присутствием других бактерий, родственных туберкулезу. Чем ближе к экватору, тем больше этих бактерий, связанных с туберкулезом, содержится в окружающей среде. Если люди живут в окружении этих бактерий, их организм вырабатывает иммунный ответ на них, который может помешать вакцине БЦЖ работать должным образом.
Среди других причин, по которым БЦЖ может действовать по-разному в разных популяциях, ученые называют различия в используемом варианте вакцины, возможность хранить вакцину в холодильнике, различия в генетике или питании людей, влияние окружающей среды, например, количество солнечного света, или вирусные инфекции, которые присутствуют в момент введения БЦЖ (рис. 3).
Новые противотуберкулезные вакцины
Из-за этих недостатков вакцины БЦЖ для того, чтобы взять туберкулез под контроль, крайне необходима новая и усовершенствованная противотуберкулезная вакцина. Однако мы должны быть уверены, что не потеряем преимущества БЦЖ. Ученые всего мира упорно работают над созданием и испытанием новых противотуберкулезных вакцин, и уже есть несколько многообещающих [ 5 ]. Основные подходы заключаются в том, чтобы попытаться усовершенствовать БЦЖ путем изменения генов бактерий или ввести новую вакцину в качестве вспомогательной после БЦЖ. Исследователи из Испании модифицировали человеческие бактерии туберкулеза, чтобы сделать их такими же безопасными, как БЦЖ, и теперь испытывают эту вакцину на людях-добровольцах.
Однако за 100 лет, прошедших с момента разработки БЦЖ, у нас до сих пор нет новой вакцины против туберкулеза, одобренной для использования. Если вспомнить о новых вакцинах COVID-19, то путь от первоначальной разработки до массовой вакцинации занял менее года, так почему же в случае с туберкулезом все намного сложнее? Одна из проблем заключается в том, что мы не знаем, какие части иммунной системы важны для защиты от туберкулеза, что затрудняет разработку вакцины и проверку ее эффективности. У нас также нет надежных способов тестирования вакцины. Неэтично заражать людей туберкулезом после введения им вакцины, поэтому испытания необходимо проводить на животных. Однако животные могут плохо отражать то, что происходит в организме человека.
В Оксфордском университете наши исследования направлены на решение некоторых из этих проблем. Например, мы изучаем реакцию иммунной системы на вакцинацию БЦЖ, чтобы понять, какие типы иммунного ответа защищают людей от туберкулеза и на какие части бактерии направлена иммунная система. На основе этих данных мы разрабатываем новые вакцины. Мы также разрабатываем альтернативные способы тестирования противотуберкулезных вакцин: либо путем заражения людей безопасными бактериями, связанными с туберкулезом, либо путем заражения клеток в пробирке в качестве модели того, что происходит внутри организма. Если мы сможем лучше понять, как вакцина БЦЖ обеспечивает защиту от туберкулеза и почему она работает в одних группах населения и не работает в других, это может помочь нам разработать более совершенную вакцину против туберкулеза в будущем.
Заключение
В 2021 году исполняется 100 лет вакцине БЦЖ, предназначенной для защиты от туберкулеза. Эту вакцину получили более 4 миллиардов человек. БЦЖ безопасна и имеет множество преимуществ, включая защиту младенцев от серьезных форм туберкулеза, защиту людей в некоторых странах от туберкулеза легких, а также снижение риска других сопутствующих заболеваний, таких как проказа, и, возможно, даже не связанных с ней болезней, таких как пневмония. Она также используется для лечения рака мочевого пузыря. Однако БЦЖ не очень хорошо работает в некоторых странах, где высок уровень заболеваемости туберкулезом и которые больше всего нуждаются в вакцине. Туберкулез остается одной из главных проблем глобального здравоохранения, и ученые всего мира работают над созданием новой и усовершенствованной вакцины против туберкулеза, хотя в этом деле существует множество трудностей. Лучшее понимание БЦЖ может дать нам подсказки, необходимые для разработки вакцины, которая защитит всех и в конечном итоге искоренит туберкулез раз и навсегда.
