Штамп от гриппа

Пока одни ученые в срочном порядке детализируют структуру новых штаммов свиного гриппа, способных вызвать эпидемию, другие продолжают работать над проблемой вакцинации, создавая не только новые препараты, но и пути их введения. Эта проблема один из наглядных примеров разницы между «индивидуальной» и «массовой» медициной, ведь за короткий период времени необходимо провести миллиарды эффективных инъекций.

Ричард Компанс из Медицинской школы университета Эмори и его коллеги предложили

использовать для этой цели стальные микроиголки, установленные на жесткой платформе. Вакцину же на этот штемпель наносят «замачиванием» в рабочем растворе.

Этим авторы публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences предполагают решить как минимум две, а то и три проблемы.

Во-первых – массовость с обязательной биобезопасностью: самый «глобальный» на сегодняшний день способ – пероральный, но он подходит лишь для единичных инфекций (например, полиомиелита). Во-вторых – доступность. Традиционные уколы, даже маленькими иголками, неизбежно ассоциируются с болью и страхом, что в случае «добровольного» подхода очень важно, кроме того, при исполнении внутрикожных инъекций повышаются требования к профессионализму.

В-третьих – эффективность. Ведь в толще кожи содержится большое количество так называемых антигенпрезентирующих клеток, поглощающих чужеродные частицы и «представляющих» их В-клеткам для синтеза антител. Подобный подход может даже оказаться более выигрышным по сравнению с традиционной внутримышечной инъекцией за счет более раннего ответа. У животных небезуспешными оказались даже попытки расцарапывать кожу, а потом «втирать» в область раны вакцину. Несмотря на то, что в предлагаемом методе вещество располагалось на поверхности, а не внутри иголок, двух минут было достаточно, чтобы 83% вакцины перекочевало в кожу, а ещё через три эта доля увеличивалась до 90%.

Лабораторные показатели эффективности даже превзошли таковые при традиционном методе вакцинации – у подопытных мышей после «штамповки» уровень антител в сыворотке на 14-е сутки был на 5–10% больше, чем после обычной инъекции.

Пять микроиголок с 10 микрограммами вакцины не менее эффективны в предотвращении гибели животного, чем традиционный укол в мышцу.

Что же касается технологической части, то процесс изготовления металлического штемпеля с микроиголками длиной около 1 мм и диаметром в несколько микрометров достаточно прост, а для того, чтобы покрыть его вакциной, Компансу пришлось вспомнить лучшие традиции «свечных дел мастеров»: ученые многократно окунали платформу с иголками в раствор.

Испытания на людях еще предстоят, да и иголки для нас будут явно побольше – кожа мыши по толщине сопоставима с нашими веками. А вот за вакциной дело не станет – на сегодняшний день предложены уже десятки прививок как от разнообразных штаммов обычного гриппа, так и от гриппа птиц.

Последнее достижение – адъювант MF59, существенно усиливающий эффект любой вакцины.

Ян Стефенсон из Университета Лейчестера в Соединенном Королевстве и его коллеги сообщили об успешном испытании своей вакцины от птичьего гриппа уже на людях, правда, привычным инъекционным способом. Это позволило отказаться от повторных инъекций, но даже один укол через две недели, необходимые для запуска специфичного иммунного ответа, приводил к гораздо более высокому уровню антител.

Насколько вышеописанные методы окажутся эффективны против потенциальной эпидемии свиного гриппа, пока неизвестно, ведь для этого требуется пройти тот же, весьма долгий, путь, но уже с новым возбудителем.

Воробьиный колхоз

Рыбы, птицы или звери, меняющие собственную независимость и свободу выбора на жизнь в стае, в обмен снижают риск погибнуть от хищника, замерзнуть или остаться голодным. И в отличие от специализирующихся насекомых, принесших в жертву обществу возможность оставить свое собственное потомство, в звериных или птичьих стаях это право есть у всех.

Основной недостаток коллективизации для самых смелых и ловких – необходимость делиться добычей с собратьями. Правда, как продемонстрировали Андраш Ликер и Вероника Боконы из Университета Паннонии в Венгрии,

в случае воробьев это все равно не может компенсировать преимущества групповой «охоты» – крупные стайки в 11 раз быстрее справляются с нетривиальными заданиями по добыванию пищи.

Это наблюдение уже не кажется столь очевидным, если учесть, что скорость и возможности возрастают непропорционально количеству членов группы: группа из 6 воробьев могла открыть в 4 раза больше ящичков с пищей, а на каждый сундучок в отдельности тратила в 11 раз меньше времени, чем дуэт.

Поиски этого неизвестного «стимулирующего» фактора и стали основной задачей авторов публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences. Для этого Ликер и Боконы отлавливали воробьев, случайным образом объединяли их в искусственные стайки из 2 или 6 особей, а потом запечатывали в разные упаковки привлекательную для домовых воробьев (Passer domesticus) пищу и предоставляли последним возможность самостоятельно добыть себе пропитание, естественно, под чутким контролем видеокамер.

Первые 30 минут знакомства с каждой новой коробочкой для дуэтов были в 9 раз менее результативными, чем для сикстетов. Если же ученые продолжали эксперимент, то этот показатель снижался до 3,7.

Причем этот результат не связан с грубым численным превосходством – среднее количество попыток, предпринимаемых каждым пернатым, оставалось тем же. Не оказывал никакого эффекта и половой состав групп, самцы и самки одинаково справлялись с заданиями. Возможным объяснением парадокса могла бы быть одна из четырех гипотез.

Согласно первой, воробьи, находясь в относительно крупной стае, меньше боятся хищников, чувствуют себя спокойнее, а следовательно – могут «сконцентрироваться» на добывании пищи. Но здесь ученым не удалось углядеть отличий в поведении между маленькой и большой стаями – члены и той и другой группы с одинаковой частотой отвлекались на регулярный поиск хищников.

Второй вариант – снижение боязни нового, характерной для маленьких птичек, в больших группах. Тем более что роль неофобии продемонстрирована для стай сорок, голубей и воронов. В случае же с воробьями, как и со скворцами, такой вывод сделать не удалось – пернатые и большой, и маленькой группы начинали активно интересоваться новым объектом через один и тот же промежуток времени, да и интенсивность попыток была той же.

Третья гипотеза – кураж, стремление доказать своё превосходство и умение другим членам стаи – тоже не нашла подтверждения.

Так что авторам пришлось довольствоваться четвертой, согласно которой всё дело в высокой доле более «тренированных» воробьев в больших группах, успех которых и предопределял быстрый доступ к еде уже через 1–12 минут после начала испытания. Тем не менее и здесь не обошлось без парадокса – эти умные особи поодиночке справлялись с заданием гораздо хуже, нежели находясь под прикрытием сородичей.

Кроме того, большие группы способствуют и быстрому обучению, улучшающему показатели коллектива с каждым повторным экспериментом. Причём успеха они добивались, не выбирая определенного лидера, что делает ещё более непонятной способность пернатых к добровольной самоорганизации в коллективы.