Пиво как вакцина

Нетрадиционный проект ученого иллюстрирует множество проблем в разработке новых вакцин.

   Крис Бак стоит босиком у себя на кухне, держа в руках стеклянную бутылку фермерского эля. Он осторожно взбалтывает бутылку, чтобы взболтать пивную пену толщиной с палец, и наливает бурлящее пиво в стеклянную кружку. Бак поднимает кружку и делает глоток. "Нефильтрованное. Восхитительное пиво!". Он только что выпил, возможно, первую в мире вакцину, приготовленную в пиве. Это может стать первым шагом на пути к тому, чтобы сделать вакцины более приятными на вкус и доступными для людей во всем мире. Или же это может вызвать опасения по поводу безопасности и эффективности вакцин. Или же ... идея может ни к чему не привести. Независимо от результата, история о нетрадиционном подходе Бака иллюстрирует юридические, этические, нравственные, научные и социальные проблемы, связанные с разработкой вакцин, которые могут спасти жизни людей.

   Бак - не просто домашний пивовар, он вирусолог из Национального института рака США, где изучает полиомавирусы, которые вызывают различные виды рака и серьезные проблемы со здоровьем у людей с ослабленной иммунной системой. Так, ему удалось обнаружить 4 новых патогенных полиомавируса. Эксперимент с пивной вакциной стал результатом исследований Бака и его коллег по разработке традиционной вакцины против полиомавируса. Однако его работодатель не санкционировал проведение Баком экспериментов по сочетанию пива с вакциной. Комитет по этике Национального института здравоохранения (NIH) США заявил Баку, что он не может экспериментировать на себе, выпивая пиво.

   Бак говорит, что комитет имеет право определять, что он может и чего не может делать на работе, но не может управлять тем, что он делает в своей личной жизни. Итак, сегодня он шеф-повар, основатель и единственный сотрудник исследовательской корпорации Gusteau Research Corporation, некоммерческой организации, созданной Баком для того, чтобы он мог готовить и пить свое пиво с вакциной как частное лицо. Название его компании было придумано в честь шеф-повара из фильма “Рататуй” Огюста Гюсто, чей девиз звучал так: "Готовить может каждый".

   Организм Бака выработал антитела против нескольких типов вируса после употребления пива, и у него не было никаких побочных эффектов. Об этом он и его брат Эндрю Бак сообщили 17 декабря на платформе обмена данными Zenodo.org. Эндрю и другие члены семьи также употребляли пиво без каких-либо побочных эффектов. Комитет по этике NIH возражал против того, чтобы Бак разместил статью на сервере препринтов bioRxiv.org из-за того, что это его "частный" эксперимент. Бак написал опровержение на комментарии комитета и ему не хотелось ждать его одобрения, прежде чем делиться данными. “Бюрократия тормозит развитие науки и для меня это неприемлемо”, - говорит он. “Ждать одну неделю, когда люди умирают из-за того, что не знают об этом, - это не правильно”.

   Нетрадиционный подход Бака также вызвал обеспокоенность у других экспертов по поводу безопасности и эффективности практически непроверенной вакцинации с помощью пива. Несмотря на то, что у Бака есть многообещающие данные о том, что вакцина работает на мышах, он пока не сообщал об обнаружении антител у людей, после употребления пива. Обычно вакцины тестируются на гораздо больших группах людей, чтобы увидеть, насколько хорошо они действуют и не вызывают ли каких-либо непредвиденных побочных эффектов. Это особенно важно для полиомавирусных вакцин, поскольку одним из желаемых применений является защита людей, которым предстоит пересадка органов. Препараты, подавляющие иммунитет, которые должны принимать эти пациенты, могут сделать их уязвимыми для полиомавирусов.

   Майкл Империале, вирусолог и почетный профессор медицинской школы Мичиганского университета, впервые увидел, как Бак представил свою идею на научной конференции в Италии в июне. Пивной подход его встревожил. “Мы не можем делать выводы, основываясь на результатах тестирования на двух людях”, - говорит он, имея в виду Бака и его брата. Также неясно, какие возможные побочные эффекты наблюдал Бак. Вакцины для уязвимых пациентов, перенесших трансплантацию, должны пройти тщательные испытания на безопасность и эффективность, говорит он. “Я высказал ему свое беспокойство по поводу того, что, по моему мнению, не стоит уклоняться от этого процесса”.

   Другие критики предупреждают, что нетрадиционный подход Бака может подпитывать антипрививочные настроения. Артур Каплан, который до недавнего времени возглавлял медицинскую этику в медицинской школе Гроссмана Нью-Йоркского университета, скептически относится к тому, что вакцинное пиво когда-нибудь выйдет за пределы кухни Бака. “Возможно, сейчас самое неподходящее время для распространения информации о таком способе сделать прививку”, - говорит он. Многим людям это будет неинтересно из-за риторики об антивакцинации. Пивные компании могут опасаться, что появление на рынке пива с вакциной может подорвать репутацию их брендов. И Бак сталкивается с потенциальной негативной реакцией со стороны “сегодняшней национальной администрации, которая настроена враждебно по отношению к вакцинам”, - говорит Каплан. “Здесь не место для ”сделай сам"".

   Но у проекта есть сторонники, которые говорят, что Бак мог бы успокоить опасения по поводу вакцин, позволив обычным людям контролировать процесс. Другие исследователи сомневаются, полагая, что пероральная вакцина против полиомавируса - хорошая идея, но сомневаются, правильно ли Бак собирается внедрять такую вакцину. “Иногда правительство принимает решение о том, кому можно делать прививку, исходя из того, сколько вам лет или есть ли у вас какие-либо проблемы со здоровье. Я с пониманием отношусь к разочарованию Криса в связи с такого рода ограничениями на вакцинацию”, - говорит Брайс Чакериан, вирусолог из Центра медицинских наук Университета Нью-Мексико. Чакериан добавляет, что лично у него нет опасений по поводу безопасности этого конкретного типа вакцины. Тем не менее, он отмечает: “Я верю в нашу систему тестирования вакцин. Я думаю, что это действительно важно для обеспечения того, чтобы у нас были безопасные продукты, которые попадают в организм людей, и чтобы мы не подрывали общественное доверие к вакцинам”. Он называет подход Бака “смелым выбором с его стороны, интересным и нетривиальным”.

   Бак и его коллеги из более 15 лет работают над созданием вакцины от полиомавируса для инъекций. Полиомавирусы представляют собой икосаэдры (представьте себе 20-гранные кубики) с белками на поверхности, которые имеют определенный повторяющийся рисунок. Иммунная система рассматривает этот паттерн как “врожденный сигнал опасности”, - говорит Бак. Это делает их привлекательными кандидатами на вакцины.

   Полиомавирусы распространены повсюду и поражают многих людей, вызывая серьезные проблемы у некоторых, но у большинства людей они находятся в спящем состоянии. До 91% людей заражены полиомавирусами BK к тому времени, когда им исполняется 9 лет. BK - это разновидность полиомавируса, против которого Бак разрабатывает вакцину. Полиома означает “множество опухолей”, и предполагается, что эти вирусы вызывают рак мочевого пузыря. Некоторые данные свидетельствуют о том, что эти вирусы также вызывают интерстициальный цистит - болезненное состояние мочевого пузыря, при котором люди испытывают частые или срочные позывы к мочеиспусканию. Так, в США, этим заболеванием страдают от 1 до 3% жителей.

   В сообщении, анонсирующем новые результаты, Бак рассказывает о посещении детской больницы, где он узнал, что дети с геморрагическим циститом так громко кричали от боли в мочевом пузыре, что больнице пришлось установить звукоизоляцию. “После этого случая в моем сознании постоянно всплывают кричащие дети”, - рассказывает он. Кроме того, полиомавирусы могут привести к повреждению органов у реципиентов трансплантата. Это происходит потому, что реципиенты трансплантата принимают иммуносупрессивные препараты, которые предотвращают отторжение донорского органа. Реципиенты почечного трансплантата могут потерять орган, поскольку их ослабленная иммунная система позволяет спящему полиомавирусу BK в донорской почке пробудиться и нанести ущерб.

   У других пациентов, перенесших трансплантацию, может развиться заболевание мозга, вызванное полиомавирусом JC, родственным вирусу BK. Но пациенты, перенесшие трансплантацию, у которых до операции был выявлен высокий уровень антител против полиомавирусов, часто защищены от таких осложнений. Бак говорит, что хирурги-трансплантологи практически припирают его к стенке, требуя вакцинации от полиомавируса для своих пациентов. Эти пациенты — часть того, что подтолкнуло Бака к работе, а его собственный опыт побудил его попытаться сделать вакцину доступной вне обычного процесса утверждения правительством.

   Бак часто вспоминает, как его другу было отказано в вакцинации от вируса папилломы человека, или ВПЧ, потому что он был взрослым мужчиной в то время, когда доступ к вакцине был только для девочек-подростков. Позже друг умер от рака мозга, вызванного этим вирусом. Бак говорит, что отказ в вакцинации людей, которые хотят ее получить, с моральной точки зрения эквивалентен эксперименту Таскиги, глубоко расистской и неэтичной программы, в рамках которой чернокожим мужчинам, больным сифилисом, было отказано в пенициллине, чтобы ученые могли наблюдать последствия отказа от лечения этой болезни. В конечном счете, он надеется получить официальное одобрение на свою вакцину от Управления по контролю за продуктами питания и лекарствами США. Но, как он пишет в своем блоге, “между мной и отчаявшимися семьями, буквально взывающими ко мне о помощи, стоит каменная стена лицензий, технических барьеров и непроницаемой бюрократии регулирующих органов”.

   В настоящее время Бак сотрудничает с производителем вакцин в Индии, который владеет лицензией на традиционную инъекционную версию полиомавирусной вакцины, которая тестируется на животных. Эта вакцина состоит из белка внешней оболочки полиомавируса BK, VP1, который вырабатывается в клетках насекомых, а затем очищается для удаления всех белков, кроме вирусных. Эти белки естественным образом собираются в вирусоподобные частицы. При введении очищенные вирусоподобные частицы вызывают повышение уровня антител у макак-резусов, значительно превышающее уровень, который может защитить от инфекции, сообщили исследователи в журнале Vaccine в 2023 году. Защитная реакция сохранялась на протяжении всего исследования - около двух лет.

   Результаты были настолько обнадеживающими, что Бак задумался, можно ли доставить вакцину другими способами. И он задался вопросом, а надо ли вообще очищать вирусоподобные частицы. Для своей вирусной фабрики Бак решил использовать Saccharomyces cerevisiae - пекарские и пивные дрожжи, которые используются для закваски хлеба и брожения вин, многих сортов пива, шоколада и кофе. В своей лаборатории он распылил измельченные дрожжи, которые образуют пустые частицы, похожие на полиомавирус, в носы мышей, нанес их на кожу и скормил мышам. Распыление частиц в носы мышей сработало, хотя и не так эффективно, как инъекция очищенных частиц. Как сообщают Бак и его коллеги, расчесывание мышами кожи также было эффективным. Но кормление мышей измельченными дрожжами не дало никаких результатов.

   Это неудивительно, говорит Чакериан. Существуют пероральные вакцины против ротавируса, холеры и полиомиелита, так что это жизнеспособная стратегия. Но в случае дрожжей вирусоподобные частицы, вероятно, “просто распадаются” в кислой среде желудка, поясняет Чакериан. Еще одна проблема, связанная с разработкой пероральных вакцин, заключается в том, что многие вирусные частицы не взаимодействуют с клетками кишечника. Вирусы, подобные полиомиелиту, естественным образом инфицируют клетки кишечника, поэтому ослабленные вирусы, содержащиеся в пероральной вакцине против полиомиелита, без проблем проникают в клетки кишечника и заставляют иммунную систему активизировать защиту. Многие ученые, включая Бака, считали, что пероральные вакцины эффективны только в том случае, если они содержат живые ослабленные вирусы или бактерии, которые могут инфицировать клетки кишечника.

   Полиомавирусы в основном обнаруживаются в мочевыводящих путях. И группа Бака не создавала живой вирус - дрожжи содержали пустые вирусные оболочки, которые не могут вызвать инфекцию. Дрожжи S. cerevisiae также не вызывают инфекций у людей, поэтому Бак не ожидал, что пероральная полиомавирусная вакцина сработает. На всякий случай исследователи скармливали мышам цельные живые дрожжи, содержащие вирусоподобные частицы, смешанные с их кормом. Закапывание живых дрожжей в нос не помогло, но у мышей, получавших корм, выработались антитела. Это указывает на то, что, попадая в желудок, частицы, подобные полиомавирусу, могут взаимодействовать с иммунными клетками в кишечнике, вырабатывая антитела, говорит Чакериан. Это также признак того, что живые дрожжи могут быть способны синтезировать другие типы белков для создания иммунной защиты от других заболеваний. “Это очень интересная возможность, - считает он, - потому что это потенциально означает, что его открытия не ограничиваются только этой вакциной”. Бак считает, что при небольшой доработке дрожжи могут стать источником вакцин против широкого спектра заболеваний, включая COVID-19 и птичий грипп H5N1, а также рак, вызываемый ВПЧ.

   “Мы повторили этот эксперимент пару раз. Поначалу я не хотел в это верить”, - рассказал Бак на Всемирном конгрессе по вакцинам в Вашингтоне в апреле. “Но когда я впервые увидел результаты, это было похоже на землетрясение”. Тогда Бак подумал, что ему, возможно, не нужно одобрение FDA, чтобы передать полиомавирусную вакцину в руки людей, которым она может принести пользу. “Если вы можете что-то съесть, вы можете продавать это как пищевую добавку”, - говорит он. Регулирование таких продуктов отличается от регулирования лекарств или вакцин.

   Тестирование вакцин и лекарственных препаратов включает в себя несколько раундов клинических испытаний. Обычно эти испытания начинаются с нескольких сотен человек, чтобы установить, есть ли очевидные проблемы с безопасностью. Если проблем с безопасностью нет, проводятся более масштабные испытания с участием тысяч или десятков тысяч добровольцев. Там ученые ищут редкие побочные эффекты, которые, возможно, не были заметны в ходе небольших испытаний. Более масштабные испытания также могут дать исследователям представление о том, насколько хорошо работает вакцина. Даже после того, как вакцины одобрены, их безопасность контролируется.

   Но Бак считает, что пиво с вакциной - это в первую очередь продукт питания. Продукты питания и биологически активные добавки не должны проходить многократные испытания. Предполагается, что производители пищевых добавок должны удостовериться в безопасности своей продукции, прежде чем продавать ее, но это может быть так же просто, как предоставить образцы нескольким добровольцам. Производителям продуктов питания и пищевых добавок также не нужно доказывать FDA, что их продукция работает так, как рекламируется, хотя FDA и Федеральная торговая комиссия США следят за тем, чтобы производители не рекламировали свою продукцию как лекарство от конкретных заболеваний.

   Бак говорит, что ингредиенты его пива для вакцинации уже входят в состав продуктов питания и что они соответствуют определению FDA как “в целом безопасные” для употребления людьми. Кроме того, полиомавирусы в огромных количествах выделяются с мочой и при каждом смыве унитаза выделяются в виде аэрозолей, которые витают в воздухе и покрывают все дверные ручки, поэтому люди, вероятно, невольно вдыхают или потребляют миллионы из них ежедневно, говорит он.

   Люди, которые не пьют пиво, могут отказаться от алкоголя и просто съесть дрожжи. Бак также экспериментирует с сухими дрожжевыми чипсами или капсулами с дрожжами, но у него нет производственной инфраструктуры для производства большого количества дрожжей. Он надеется привлечь компании, производящие дрожжи для домашних пивоваров, к производству своих вакцинных пивных дрожжей.

   “Вакцины - это лекарства. Мы все это знаем. Вакцины нельзя скрывать или маскировать. Вы должны воспринимать их как лекарство”, - рассуждает Бак. “Но только потому, что что-то является лекарством, это не значит, что оно не может быть также пищей”. Например, полынь уже сотни лет используется в качестве средства против малярии. Нобелевский лауреат Ту Юю разработал из ее активного ингредиента препарат от малярии артемизинин. Полынь может продаваться как пищевая добавка или продукт питания, но по закону не может использоваться для лечения или профилактики малярии. Допускаются расплывчатые утверждения, такие как “поддерживает иммунитет”. Но если кто-то хочет продавать продукт одновременно как лекарственное средство и как пищевой продукт или добавку, продукт сначала должен быть пищевым продуктом или добавкой, прежде чем разрабатываться в качестве лекарственного средства.

   Эндрю Бак основал компанию специально для продажи штаммов дрожжей, разработанных Крисом, и продал их двум ученым, которые являются его друзьями и сторонниками. Братья Бак решили назвать свое изобретение “пивом в стиле вакцины”, чтобы подчеркнуть, что оно напоминает вакцину, во многом так же, как индийский светлый эль или бельгийское пиво изготавливаются по образцу пива из этих стран. В конце концов они решили назвать это пиво-вакциной, чтобы люди знали о его предназначении, даже несмотря на то, что у братьев нет неопровержимых доказательств того, что оно работает. “Единственное, на что мы не можем пойти, - это утверждать, что дрожжи эффективны при любом конкретном заболевании”, - говорит Бак. “Единственный способ сделать это - получить полное одобрение FDA” дрожжей в качестве вакцины.

   В конце мая Бак выпивал пива по пинте в день в течение пяти дней. Затем он совершил два аналогичных пятидневных выпивания с интервалом в семь недель. Он брал у себя кровь до и через равные промежутки времени после употребления пива, чтобы определить, вырабатываются ли у него антитела против вируса. У него уже были антитела против одного из четырех подтипов полиомавируса BK, но он успокоился, увидев, что уровень антител против BK IV типа медленно повышается после того, как он выпил пиво, содержащее белок этого подтипа. Уровень антител против подтипа II повысился еще быстрее. Антитела против подтипов I и II достигли порога, который считается защитным для пациентов, перенесших трансплантацию, но антитела против IV типа не проявили себя. Анализы крови его брата или других членов семьи, которые пили пиво, не проводились.

   Бак считает, что его собственный эксперимент показывает, что человек может быть безопасно иммунизирован против полиомавирусов BK, употребляя пиво. Но даже если у Бака вырабатываются антитела, нет никакой гарантии, что они появятся у других. И люди, которые пьют такое пиво с прививкой, не будут знать, вырабатываются ли у них антитела и будет ли каких-либо антител, которые они вырабатывают, достаточно, чтобы защитить их от развития рака или других серьезных проблем со здоровьем в будущем. Другие ученые, знакомые с Баком и его дрожжевым проектом, также придерживаются противоречивых мнений о том, как это может повлиять на общественное доверие и принятие вакцин. Если что-то пойдет не так, когда кто-то попытается повторить эксперимент Бака с пивом, Империале беспокоится о том, “какой вред это может нанести нашей способности применять проверенные вакцины, апробированные и надежные, и просто о более широком доверии общественности к нам, ученым". Прямо сейчас научное сообщество должно обдумать все, что оно делает, и ответить на вопрос: ”Не вызовет ли то, что мы делаем, еще большего недоверия у общественности?"

   Это особенно актуально сейчас, когда чиновники здравоохранения в администрации Трампа сокращают финансирование исследований в области вакцин, подрывая доверие к вакцинам и ограничивая доступ к ним. Недавний опрос, проведенный Исследовательским центром Pew Research Center, показал, что большинство американцев по-прежнему уверены в высокой эффективности детских вакцин в предотвращении заболеваний. Но доверие к безопасности этих вакцин пошатнулось, особенно среди республиканцев. “Разработка новых способов введения вакцин давно назрела”, - говорит Каплан. Но, учитывая все противоречия, возникающие вокруг вакцин, подход Бака “сделай сам” может привести к обратным результатам и "разрушить эту хорошую идею", - говорит он. “Сомнения и страхи в отношении вакцин, а также тренд на антивакцинацию могут легко подорвать то, что могло бы стать чем-то полезным”.

   Престон Эстеп, генетик и предприниматель, который самостоятельно изготовил вакцину в виде назального спрея против COVID-19, не согласен с оценкой Каплана. “Специалисты по биоэтике и представители общественного здравоохранения часто говорят, что X, Y или Z подорвут доверие общественности к вакцинам, и на самом деле они понятия не имеют, правда это или нет”, - говорит Эстеп, основатель и главный научный сотрудник программы быстрого развертывания вакцин Collaborative, занимающейся исследованиями вакцин против COVID-19. Группа ученых со всего мира протестировала его назальную вакцину Estep на себе за несколько месяцев до того, как вакцины против COVID-19 стали доступны, хотя о ее эффективности имеются лишь разрозненные данные. В 2024 году группа перешла к разработке вакцины, которая, как было доказано, повышает иммунитет у животных.

   Если пиво с вакциной окажется эффективным и безопасным, это может укрепить, а не подорвать общественное доверие, уверен Эстеп. “Это позволит людям познакомиться с прививками в действительно прозаической форме, с использованием вкусной еды или напитков”. А поскольку брат Бака продает дрожжи, которые понадобятся людям для приготовления жидкой вакцины в домашних условиях, “я утверждаю, что они продают не вакцину, а фабрику по производству вакцин", - говорит Эстеп.

   Бак полагает, что сейчас как никогда важно, чтобы у людей, которые хотят защититься от болезней, был другой выбор. Даже несмотря на то, что администрация Трампа “бряцает оружием, она не может помешать людям готовить на собственной кухне”. Он признает, что это не идеальный вариант - самостоятельно готовить вакцину в домашних условиях. Но “если больше ничего не сработает или администрация сойдет с ума и попытается закрыть все это в коммерческом плане, нам придется прибегнуть к этому”.

   Бак считает моральным долгом продолжать свои эксперименты и сделать пиво с полиомавирусной вакциной доступным для всех, кто этого хочет. “Это самая важная работа за всю мою карьеру”, - говорит он. “Она настолько важна, что я готов рискнуть своей карьерой”. То, что он делает в своей домашней лаборатории, соответствует его повседневной работе, добавляет он. “В моем контракте с Национальным институтом здравоохранения США указано, что моя работа заключается в генерировании и распространении научных знаний”, - говорит он. “Это моя единственная работа - накапливать знания, распространять их и пытаться продать широкой публике”. Он не считает себя индивидуалистом. “Я не радикал, который пытается ниспровергнуть систему. Я подчиняюсь системе и использую единственное, что мне доступно”.