Вирус гепатит B. Вакцина против HBV

Гепатит В вызывается особым вирусом — HBV (ВГВ - в русской транскрипции).

Ежегодно от этой болезни или ее осложнений умирает на Земле более 2-х миллионов человек. И это еще не все. Гепатит В часто протекает скрытно, иногда - бессимптомно, но при этом формируется хроническое вирусоносительство. Наблюдения показывают, что в мире насчитывается до 350 миллионов хронических носителей вируса. Исследователи этого заболевания полагают, что более 2-х миллиардов человек на планете инфицированы вирусом гепатита В (получается - почти каждый третий житель Земли). 80% случаев рака печени являются следствием перенесенного ранее гепатита В.

Очевидно, что встреча с вирусом гепатита В сулит нам безрадостные перспективы. К этому следует добавить, что процесс этот может осуществляться разными путями.

Иногда гепатит В называют «сывороточным», подразумевая при этом, что заражение происходит при переливании крови. Это так и...не так. Действительно, заражение возможно при введении самых мизерных количеств сыворотки крови - 0,0000001 мл., содержащей HBV. В то же время заражение этим вирусом может происходить при различных манипуляциях, связанных с нарушением целостности кожи: татуировках, прокалывании мочки уха, при стоматологических процедурах и т.п. Вирус гепатита В может находиться в слезах, поте, вагинальном секрете, спермальной жидкости.

Таким образом, пути заражения вирусом гепатита В множественны и разнообразны - от инъекций до сексуального контакта. При этом следует добавить, что источник HBV необязательно должен выглядеть больным. Это может быть вирусоноситель или хроник, переносящий безжелтушную форму болезни.

Все перечисленные характерные свойства гепатита В связаны, очевидно, с индивидуальными особенностями вируса и его взаимодействием с гепатоцитами.

Вирус гепатита В. Поначалу может показаться, что ничего особенного HBV нам не демонстрирует. Это ДНК-овый вирус, имеющий суперкапсиду, сферической формы, диаметром 42 нм.

Загадки начинаются с генома вируса. Из предыдущего изложения известно, что ДНК-овый геном вируса может быть в двух вариантах: одноцепочечный и двухцепочечный. Геном вируса гепатита В не подходит ни под один из этих вариантов. Он, если можно так сказать,- полуторацепочечный.

Смысл этого выражения заключается в том, что одна цепь ДНК - минус-цепь - полная, а вторая - плюс-цепь - неполная, незавершенная, по длине короче минус-цепи, не перекрывает ее полностью. С геномом вируса связан фермент ДНК-полимераза (полное его название - ДНК-зависимая ДНК-полимераза).

Вторая загадка HBV связана с процессом его репродукции. После попадания вируса в клетку и его “раздевания” (освобождение генома от оболочек) вирусная ДНК- полимераза достраивает плюс-цепь ДНК вируса, в результате чего в ядре клетки формируется двухцепочечная молекула вирусной ДНК. И вот здесь по “стандартным” вирусным законам должно было бы начаться следующее:
- во-первых, происходит реализация вирусной генетической информации, на матрице

ДНК синтезируется мРНК, на рибосомах эта информация реализуется в вирусные

структурные и ферментные белки;
- во-вторых, происходит репликация вирусной ДНК;
- в-третьих, формируются вирионы, готовые выйти из клетки.

Так было бы, если бы вирус гепатита В был “нормальным”. Но тогда в его составе была бы двухцепочечная, а не полугорацепочечная ДНК. Отсюда следует, что репродукция HBV в клетках идет не так, как у других ДНК-овых вирусов. На самом же деле происходит следующее:

1. После «достройки» плюс-цепи вирусной ДНК на ней происходит процесс транскрипции, синтезируется мРНК с полной вирусной информацией.

2. мРНК HBV выполняет две функции. Во-первых, на рибосомах осуществляется трансляция вирусной информации, синтезируются вирусные структурные и ферментные белки. Во-вторых, это и есть самое необычное: на вирусной мРНК (плюс-цепи) происходит синтез минус-цепи ДНК. По существу, это процесс обратной транскрипции (транскрипция - это синтез РНК на матрице ДНК, здесь же - наоборот - на матрице РНК синтезируется ДНК). Происходит это с участием вирусного фермента ДНК-полимеразы. Этот фермент, видимо, тоже своеобразный, ибо работает он и как ДНК-полимераза, и как обратная транскриптаза.

3. Построив полную минус-цепь ДНК, фермент ДНК-полимераза уже на этой матрице начинает синтезировать комплементарную ей плюс-цепь ДНК. Одновременно весь этот комплекс (минус-ДНК — фермент - строящаяся плюс-ДНК) оказывается внутри формирующейся капсиды вируса. Внутренняя, или сердцевинная (соте) оболочка вируса состоит из двух антигенных белков HbeAg и HecAg. Капсида замыкается и внутри нее продолжается синтез плюс-цепи ДНК до тех пор, пока не будут израсходованы нуклеотиды (“кирпичики”, из которых состоит ДНК), попавшие внутрь капсиды. Нуклеотидов для постройки полной плюс-цепи ДНК не хватает, почему она и оказывается укороченной.

4. В результате всех предыдущих операций в клетке оказываются сформировавшиеся (ДНК+капсида) вирусы. Цитопатического действия вирусы гепатита В не проявляют и потому не могут выйти из клетки путем ее разрушения. Они выходят “другим путем”. В клетке синтезируется еще один вирусный белок - HBsAg . Молекулы этого белка включаются в состав мембраны клетки, концентрируясь в определенных ее участках. К этим участкам подходят сформировавшиеся вирионы, и происходит “отпочкование” вирусов от клетки с одновременным “одеванием” их в дополнительную мембранную оболочку с включенным в ее состав вирусным белком - HBsAg.

Этот антигенный белок играет очень важную роль не только в процессе взаимодействия вируса с клеткой, но и в жизни людей.

Во-первых, HBsAg является поверхностной структурой вируса, обеспечивающей специфическое прикрепление вирионов к рецепторам гепатоцитов.

Во-вторых, появление в мембране гепатоцита вирусных антигенов в комплексе с МНС 1-белками создает условия для атаки этих клеток цитотоксическими лимфоцитами (Тс) и гибели их с развитием заболевания.

В-третьих, поскольку HBsAg «отвечает» за попадание вируса в клетку, возникает возможность предупреждения этого заболевания путем вакцинации с выработкой антител против HBsAg. Блокирование на вирионе HBsAg специфическими антителами предотвратит контакт вируса с клеткой.

Таким образом, все негативные последствия встречи с вирусом гепатита В могут быть нейтрализованы только одной манипуляцией - профилактической вакцинацией.

Вакцина против HBV. Существует несколько вариантов вакцины против HBV, но в данной работе есть смысл рассмотреть только один. Эта вакцина - «Энджерикс-В», приготовлена, пожалуй, самым современным методом изготовления противовирусных препаратов - генноинженерной рекомбинацией. Как это происходит?

В вакцине должен содержаться в максимально очищенном виде и высокоантигенной форме HBsAg. Для этого осуществляют ряд действий.

1. Из вируса гепатита В извлекают его геном - ДНК.

2. Из вирусной ДНК выделяют ген, кодирующий HBsAg.

3. Выделенный ген поверхностного антигена вводят в дрожжевые клетки, где он включается в состав клеточного генома.

4. При размножении этих дрожжевых клеток синтезируется и поверхностный антиген вируса гепатита В (HBsAg).

5. HBsAg отделяют от других клеточных компонентов, и он самопроизвольно встраивается в формирующиеся из фосфолипидов мембранные структуры.

6. К очищенному HBsAg добавляют гидроксид аллюминия (адъювант) и получается вакцина «Энджерикс-В» (как просто это все написать!).

С появлением эффективной вакцины против HBV перспективы человечества становятся более радужными. Вместе с тем, загадки, которые преподносят нам вирусы гепатита, этим не исчерпываются.