Ад’ювант Фрейнда – класика вакцинальних ад’ювантів та основа експериментальної імунології

Abstract

Винахід вакцин по праву вважається одним із тріумфів медичних досліджень та є одним із найяскравіших досягнень охорони здоров’я в історії людства. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, вакцинація рятує п’ять життів щохвилини та врятувала понад 25 млн життів з 2011 по 2020 рік. Ефективність вакцини залежить не лише від компонентів антигену, а й від ад’ювантів, які часто використовуються для більш ефективної стимуляції імунної системи.

Мета роботи – охарактеризувати сучасне уявлення про вакцинальні ад’юванти, зокрема ад’ювант Фрейнда, як основу експериментальної імунології за даними відкритих джерел інформації.

Матеріали та методи. Підбір публікацій виконано за базами даних PubMed, Clinical Key Elsevier, Cochrane Library, eBook Business Collection та ін., у яких висвітлювались відомості про вакцинальні ад’юванти, зокрема ад’ювант Фрейнда. На першому етапі проводили пошук літературних джерел за ключовими словами: вакцинальні ад’юванти, повний ад’ювант Фрейнда, галун, ад’ювантний артрит, експериментальна імунологія. На другому етапі вивчались резюме статей та виключались публікації, які не відповідали критеріям дослідження. На третьому етапі вивчали повні тексти відібраних статей на відповідність критеріям включення до списку літератури та релевантність досліджень.

Результати та їх обговорення. У 1924 р. G. Ramon показав, що спільне введення нещодавно винайденого ним дифтерійного анатоксину разом з іншими сполуками, такими як тапіока, лецитин, агар, крохмальна олія, сапонін та ін. посилює антитоксинові реакції на дифтерію. У 1942 р. J. Freund розробив потужний ад’ювант у вигляді емульсії типу «вода-у-маслі» на мінеральному маслі, яка містила вбиті теплом мікобактерії (Mycobacterium tuberculosis), що отримав назву повний ад’ювант Фрейнда. Проте ад’ювант Фрейнда з часом позбавили дозволу на використання у вакцинах для людей через його токсичність для людини. Незважаючи на численні дослідження, до 2009 р. у ліцензованих вакцинах у якості ад’ювантів використовувалися саме солі алюмінію. Починаючи з 2010 р. попит на розробку нових ад’ювантів помітно зростає, особливо після кількох пандемій, таких як Ебола, Зіка та COVID-19. Відомо, що ад’юванти посилюють адаптивний імунітет вакцин шляхом активації клітин вродженого імунітету. Основна концепція їх ефекту полягає в тому, що ад’юванти сприяють виробленню сигналів презентації антигену та костимулюючих сигналів шляхом активації антигенпрезентуючої клітини. Модель ад’ювантного артриту, індукованого повним ад’ювантом Фрейнда, було створено для вивчення патогенезу артриту, включаючи ревматоїдний артрит, подагру та остеоартрит, а також для оцінки ефективності деяких протиартритних та протизапальних препаратів.

Висновки. Вакцинальні ад’юванти представлені широким колом хімічних сполук та речовин, які здатні посилювати імунні відповіді шляхом фізичного або хімічного зв’язку з антигенами. Найбільший вплив на становлення сучасного уявлення про вакцинальні антигени та імунологію в цілому у XX ст. мали Gaston Ramon (1886–1963), Alexander Glenny (1882–1965) та Jules Freund (1890–1960). Повний ад’ювант Фрейнда історично був і залишається одним із найкорисніших інструментів імунологів. Застосування антигенних сумішей з екстрактів біологічних тканин та повного ад’юванта Фрейнда дозволяє відтворити в експерименті низку органоспецифічних аутоімунних захворюваннь у лабораторних тварин (аутоімунні артрит, міокардит, гепатит, тиреоїдит, енцефаломієліт та ін.), що дає можливість проводити доклінічні дослідження ефективності потенційних імуномоделюючих та симптоматичних терапевтичних агентів.