Специфическая антитоксическая иммунотерапия: использование в медицинской практике и перспективы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обобщены результаты использования в медицинской практике подходов и средств антитоксической иммунотерапии: пассивного переноса различных вариантов специфических к токсичным соединениям антител, вакцинации – специфической активной иммунизации вакцинами, несущими детерминанты иммунохимической специфичности целевых токсичных соединений. Практическая эффективность известных подходов пассивного переноса и вакцинации связана со способностью специфических антител, связывая обладающие выраженной токсичностью целевые биоактивные соединения, изменять доступность в организме соответствующих структур-мишеней и при наличии достаточного количества специфичных антител, обладающих высокой связывающей способностью к целевым соединениям, нейтрализовать их токсичность. В медицинской практике широко используют для пассивного переноса полиспецифичные гетерологичные антисыворотки или гамма-глобулиновую фракцию антисывороток (крайне редко моноклональные антитела узкой специфичности) в качестве противоядий при лечении пострадавших с целью предотвращения летальных исходов и обширных некрозов мягких тканей в месте укуса ядовитых змей и насекомых. Активная иммунизация – вакцинация соответствующими антигенными препаратами должна создавать у иммунизированных лиц состояние гуморального иммунитета с соответствующими характеристиками специфичного к целевому соединению антителообразования. При попадании в проиммунизированный организм целевого токсичного соединения также возможна нейтрализация его токсичности. Наиболее успешный опыт использования принципов активной иммунизации в качестве технологии специфической антитоксической терапии связан с практикой использования анатоксинов к токсинемическим инфекциям. Рассмотрены конкретные практические приемы, использованные для достижения эффективности возможных подходов специфической антитоксической иммунотерапии в форме пассивного переноса специфических антител или их фрагментов: для борьбы с летальными инфекциями, в патогенезе которых значимы токсические эффекты бактериальных экзотоксинов; при лечении пострадавших от укусов змей и насекомых, от воздействия ядов морских организмов, токсинов водорослей и растений; при лечении тяжелых интоксикаций некоторыми низкомолекулярными ядовитыми веществами – дигоксином, колхицином, трициклическими антидепрессантами. Рассмотрены также наиболее успешные опыты использования принципов активной иммунизации в качестве технологии специфической антитоксической терапии, основанные на применении в качестве вакцин анатоксинов со специфичностью к дифтерии, столбняку, ботулизму, холере, брюшному тифу, дизентерии, газовой гангрене и другим токсинемическим инфекциям. Достаточно высокая иммуногенность анатоксинов с возможностью активации как конституционного, так и адаптивного иммунитета стала основанием для их использования в качестве макромолекулярных носителей гаптенов-аналогов наркотических веществ – перспективного направления в наркологии, при реализации которого создан ряд экспериментальных молекулярных и комбинированных вакцин опиатов, метамфетамина, кокаина, никотина. Этот вариант практических усилий в медицине может расцениваться как новое направление специфической антитоксической иммунотерапии – вариант борьбы с наркотической зависимостью путем вакцинации наркозависимых лиц.

Об авторах

В. К. Козлов

ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства»

Автор, ответственный за переписку.
Email: kvk52@mail.ru

д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории биохимической токсикологии и фармакологии 

Россия, 192019, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, 1

Список литературы

  1. Гамалея Н.Б., Берзина А.Г. Вакцины от наркотиков – новое перспективное направление профилактики злоупотребления психоактивными веществами // Наркология, 2011. Т. 10. С. 70-83. [Gamaleya N.B., Berzina A.G. Drug vaccines – a new promising direction for the prevention of psychoactive substance abuse. Narkologiya = Narcology, 2011, Vol. 10, pp. 70-83. (In Russ.)]
  2. Голиков С.Н., Гурьянов Г.А., Козлов В.К. Специфические антитела – модуляторы эффектов физиологически активных веществ и ксенобиотиков. Основные феномены // Успехи современной биологии, 1986. Т. 102, № 25. С. 193-206. [Golikov S.N., Guryanov G.A., Kozlov V.K. Specific antibodies are modulators of the effects of physiologically active substances and xenobiotics. Basic phenomena. Uspekhi sovremennoy biologii = Advances in Modern Biology, 1986, Vol. 102, no. 25, pp. 193-206. (In Russ.)]
  3. Голиков С.Н., Гурьянов Г.А., Козлов В.К. Специфические антитела – модуляторы эффектов физиологически активных веществ и ксенобиотиков: механизмы осуществления антителами функции модуляторов // Вестник АМН СССР, 1988. Т. 3. С. 86-93. [Golikov S.N., Guryanov G.A., Kozlov V.K. Specific antibodies are modulators of the effects of physiologically active substances and xenobiotics: mechanisms for the implementation of modulator functions by antibodies. Vestnik AMN SSSR = Bulletin of the Academy of Medical Sciences of the USSR, 1988, Vol. 3, pp. 86-93. (In Russ.)]
  4. Головко А.И., Ивницкий Ю.Ю., Иванов М.Б., Рейнюк В.Л., Козлов В.К. О биологической активности дизайнерских наркотиков из группы синтетических опиоидов // Успехи современной биологии, 2020. Т. 140, № 5. С. 464-477. [Golovko A.I., Ivnitsky Yu.Yu., Ivanov M.B., Reinyuk V.L., Kozlov V.K. On the biological activity of designer drugs from the group of synthetic opioids. Uspekhi sovremennoy biologii = Advances in Modern Biology, 2020, Vol. 140, no. 5, pp. 464-477. (In Russ.)]
  5. Козлов В.К., Беспалов А.Я., Кашуро В.А. Искусственные конъюгированные антигены с гаптенами-аналогами психоактивных веществ и токсикантов: алгоритмы моделирования молекулярной структуры гаптенных эпитопов алкалоидов при конструировании иммуногенных антигенов // Medline.ru (Российский биомедицинский журнал), 2023. Т. 24, № 1. С. 870-920. [Kozlov V.K., Bespalov A.Ya., Kashuro V.A. Artificial conjugated antigens with hapten analogues of psychoactive substances and toxicants: algorithms for modeling the molecular structure of hapten epitopes of alkaloids in the design of immunogenic antigens. Medline.ru (Rossiyskiy biomeditsinskiy zhurnal) = Medline.ru (Russian Biomedical Journal), 2023, Vol. 24, no. 1, pp. 870-920. (In Russ.)]
  6. Медуницын Н.В. Вакцинология. М.: Триада Х, 1999. 272 с. [Medunitsyn N.V. Vaccinology]. Moscow: Triada X, 1999. 272 p.
  7. Abd El-Aziz T.M., Soares A.G., J.D. Snake venoms in drug discovery: valuable therapeutic tools for life saving. Toxins (Basel), 2019, Vol. 11, no. 10, 564. doi: .
  8. Antman E.M., Wenger T.L., Butler V.P. Jr., Haber E., Smith T.W. Treatment of 150 cases of life-threatening digitalis intoxication with digoxin-specific Fab antibody fragments. Final report of multicenter study. Circulation, 1990, Vol. 81, no. 6, pp. 1744-1752.
  9. Bering E., Kitasato S. Uber das zustandekominen der diphterie immunitet und der tetanus-immunitet bei thieren. Dtsch. Med. Wochenshr., 1890, Vol. 16, pp. 113-114.
  10. Bloom B.T., Bushell M.J. Vaccines against drug abuse – Are we there yet? Vaccines, 2022, Vol. 10, no. 6, 860. doi: 10.3390/vaccines10060860.
  11. Bonese K.F., Wainer B.H., Fitch F.W., Rothberg R.M., Schuster C.R. Changes in heroin self-administration by a rhesus mokey after morphine immunization. Nature, 1974, Vol. 252, no. 5485, pp. 708-710.
  12. Carrera M.R., Ashley J.A., Parsons I.H., Wirsching P., Koob G.F., Janda K.D. Supression of psychoactive effects of cocaine by active immunization. Nature, 1995, Vol. 378, no. 6558, pp. 727-730.
  13. Carrera M.R., Ashley J.A., Zhou B., Wirsching P., Koob G.F., Janda K.D. Cocaine vaccines: antibodies protection against relapse in a rat model. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, Vol. 97, no. 11, pp. 6202-6206.
  14. Chan B.S., Buckley N.A. Digoxin-specific antibody fragments in the treatment of digoxin toxicity. Clin. Toxicol., 2014, Vol. 52, no. 8, pp. 824-836.
  15. Flanagan R.J., Jones A.L. Fab antibody fragments: some applications in clinical toxicology. Drug Saf., 2004, Vol. 27, no. 14, pp. 1115-1133.
  16. Hicks M.J., De P.B., Rosenberg J.B., Davidson J.T., Moreno A.Y., Janda K.D., Wee S., Koob G.F., Hackett N.R., Kaminsky S.M., Worgall S., Toth M., Mezey J.G., Crystal R.G. Cocaine analog coupled to disrupted adenovirus: a vaccine strategy to evoke high-titer immunity against addictive drugs. Mol. Ther., 2011, Vol. 19, no. 3, pp. 612-619.
  17. Hieda Y., Keyler D.E., Ennifar S., Fattom A., Pentel P.R. Vaccination against nicotine during continued nicotine administration in rats: immunogenicity of the vaccine and effects on nicotine distribution to brain. Int. J. Immunopharmacol., 2000, Vol. 22 , no. 10, pp. 809-819.
  18. Hieda Y., Keyler D.E., Vandevoort J.T., Kane J.K., Ross C.A., Raphael D.E., Niedbalas R.S., Pentel P.R. Active immunization alters the plasma nicotine concentration in rats. J. Pharm. Exper. Ther., 1997, Vol. 283, no. 3, pp. 1076-1081.
  19. Hossain M.K., Davidson M., Kypreos E., Feehan J., Muir J.A., Nurgali K., Apostolopoulos V. Immunotherapies for the treatment of drug addiction. Vaccines, 2022, Vol. 10, no. 11, 1778. doi: 10.3390/vaccines10111778.
  20. Jia P., Wang Y., Yu M., Wu J., Yang R., Zhao Y., Zhou L. An organophosphorus hapten used in the preparation of monoclonal antibody and as an active immunization vaccine in the detoxication of soman poisoning. Toxicol Lett., 2009, Vol.187, no. 1, pp. 45-51.
  21. Johnson J.K., Cerasoli D.M., Lenz D.E. Role of immunogen design in induction of soman-specific monoclonal antibodies. Immunol Lett., 2005, Vol. 96, no. 1, pp. 121-127.
  22. Kinsey B.M., Jackson D.C., Orson F.M. Anti-drug vaccines to treat substance abuse. Immunol. Cell Biol., 2009, Vol. 87, no. 4, pp. 309-314.
  23. Kovac M., Kostanyan L., Mesaros N., Kuriyakose S., Varman M. Immunogenicity and safety of a second booster dose of an acellular pertussis vaccine combined with reduced antigen content diphtheria-tetanus toxoids 10 years after a first booster in adolescence: An open, phase III, non-randomized, multi-center study. Hum. Vaccin. Immunother., 2018, Vol. 14, no. 8, pp. 1977-1986.
  24. Lee J.C., Janda K.D. Immunopharmacotherapeutic advancements in addressing methamphetamine abuse. RSC Chem Biol., 2020, Vol. 2, no. 1, pp. 77-93.
  25. Li Q-Q., Sun C-Y., Luo Y-X., Xue Y-X., Zhu W.-L., Shi H.-S., Zhai H.-F., Shi J., Lu L. A morphine/heroin vaccine with new hapten design attenuates behavioral effects in rats. J. Neurochem., 2011, Vol. 119, pp. 1271-1281.
  26. Martell B.A., Orson F.M., Poling J.T., Mitchell E., Rossen R.D., Gardner T., Kosten T.R. Cocaine vaccine for the treatment of cocaine dependence: a randomized double-blind placebo controlled efficacy trial. Arch. Gen Psychiatry, 2009, Vol. 66, no. 10, pp. 1116-1123.
  27. Paula S., Tabet M.R., Farr C.D., Norman A.B., Ball W.J. Jr. Three-dimensional quantitative structure-activity relationship modeling of cocaine binding by a novel human monoclonal antibody. J. Med. Chem., 2004, Vol. 47, pp. 133-142.
  28. Peck M.W., Smith T.J., Anniballi F., Austin J.W., Bano L., Bradshaw M., Cuervo P., Cheng L.W., Derman Y., Dorner B.G., Fisher A., Hill K.K., Kalb S.R., Korkeala H., Lindström M., Lista F., Lúquez C., Mazuet C., Pirazzini M., Popoff M.R., Rossetto O., Rummel A., Sesardic D., Singh B.R., Stringer S.C. Historical perspectives and guidelines for botulinum neurotoxin subtype nomenclature. Toxins (Basel), 2017, Vol. 9, no. 1, 38. doi: 10.3390/toxins9010038.
  29. Pentel P.R., Malin D.H., Ennifar S., Hieda Y., Keyler D.E., Lake J.R., Milstein J.R., Basham L.E., Coy R.T., Moon J.W., Naso R., Fattom A. A nicotine conjugate vaccine reduces nicotine distribution to brain and attenuates its behavioral and cardiovascular effects in rats. Pharmacol. Biochem. Behav., 2000, Vol. 65, no. 1, pp. 191-198.
  30. Pichichero M.E. Protein carriers of conjugate vaccines: characteristics, development, and clinical trials. Hum. Vaccin. Immunother., 2013, Vol. 9, no. 12, pp. 2505-2523.
  31. Rasetti-Escargueil C., Popoff M.R. Antibodies and vaccines against botulinum toxins: Available measures and novel approaches. Toxins (Basel), 2019, Vol. 11, no. 9, 528. doi: 10.3390/toxins11090528.
  32. Roberts D.M., Gallapatthy G., Dunuwille A., Chan B.S. Pharmacological treatment of cardiac glycoside poisoning. Br. J. Clin. Pharmacol., 2016, Vol. 81, no. 3, pp. 488-495.
  33. Stowe G.N., Vendruscolo L.F., Edwards S., Schlosburg J.E., Misra K.K., Schulteis G., Mayorov A.V., Zakhari J.S., Koob G.F., Janda K.D. A vaccine strategy that induced protective immunity against heroin. J. Med. Chem., 2011, Vol. 54, no. 14, pp. 5195-5204.
  34. Sullivan J.B. Immunotherapy in the poisoned patient. Overview of present applications and future trends. Med. Toxicol., 1986, Vol. 1, no. l, pp. 47-60.
  35. Wee S., Hicks M.J., De P.B., Rosenberg J.B., Moreno A.Y., Kaminsky S.M., Janda K.D., Crystal R.G., Koob G.F. Novel cocaine vaccine linked to a disrupted adenovirus gene transfer vector blocks cocaine psychostimulant and reinforcing effects. Neuropsychopharmacology, 2012, Vol. 37, no. 5, pp. 1083-1091.
  36. Wenger T.L., Butler V.P. Jr., Haber E., Smith T.W. Treatment of 63 severely digitalis-toxic patients with digoxin-specific antibody fragments. J. Am. Coll Cardiol., 1985, Vol. 5, no. 5, Suppl. A, pp. 118A-123A.
  37. Woolf A.D., Wenger T., Smith T.W., Lovejoy F.H. The use of digoxin-specific Fab fragments for severe digitalis intoxication in children. N. Engl. J. Med., 1992, Vol. 326, no. 26, pp. 1739-1744.
  38. Zalewska-Kaszubska J. Is immunotherapy an opportunity for effective treatment of drug addiction? Vaccine, 2015, Vol. 33, no. 48, pp. 6545-6551.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Козлов В.К., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».