В погоне за вакциной от COVID-19
по материалам: Карлос Коэльо, Гонка за вакциной
Вакцина - медицинский препарат биологического происхождения, обеспечивающий организму появление приобретённого иммунитета к конкретному антигену*.
* антиген (от antibody-generator - «производитель антител») - любое вещество, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого организм обычно начинает вырабатывать собственные антитела (иммунный ответ).
Вакцина обычно содержит агент, который напоминает вызывающий заболевание микроорганизм, и часто производится из ослабленных или убитых форм микроба, его токсинов или одного из его поверхностных белков. Агент стимулирует иммунную систему организма распознавать его как угрозу, уничтожать и далее распознавать и уничтожать любые микроорганизмы, связанные с этим агентом, с которыми он может столкнуться в будущем.
Разработка вакцины - долгий и дорогой процесс. Если эпидемиологические обстоятельства не подстёгивают, разработка вакцины может растянуться на многие годы. Однако в случае с COVID-19 политическое и экономическое давление вынуждает ученых ускорить разработку необходимого препарата. В университетах и лабораториях разных стран сейчас разрабатывается более 170 вакцин. Некоторые из них уже проходят испытания на людях.
Цикл разработки вакцин
Перед началом клинического использования вакцины проходят несколько стадий разработки:
- Исследовательская стадия
- Доклиническая стадия
- Клинические испытания
- - Первая фаза: вакцину получают небольшие группы людей;
- - Вторая фаза: испытания расширяются, подбор добровольцев становится более специфичным;
- - Третья фаза: вакцина испытывается на тысячах людей, проверяется ее эффективность и безопасность
- Оценка и одобрение регулирующими органами
- Производство
- Контроль качества
Примечание. В США лаборатория Moderna в Массачусетсе проводит исследование фазы III с участием 30 000 взрослых в 89 исследовательских центрах по всей стране.
Как вырабатывается иммунитет
Когда организм обнаруживает инородные вещества - например, вирусы или бактерии, - иммунная система пытается распознать патогены и нейтрализовать их. В-лимфоциты производят антитела, которые прикрепляются к специфическим антигенам (антиген - это молекула или молекулярная структура на внешней оболочке патогена), а Т-лимфоциты уничтожают зараженные клетки, препятствуя репликации вируса.
Антитела могут оставаться в организме в течение месяцев и даже лет - на случай, если организму снова придется бороться с тем же патогеном.
Иммунная система человек учится распознавать патогены - например, COVID-19. Вот как это происходит:
ВИДЫ ПРОТИВОВИРУСНЫХ ВАКЦИН
- Вакцины с использованием самого вируса
Многие существующие вакцины сделаны с использованием самого вируса. Этот метод требует жесткого контроля безопасности.
(А) Вакцины на основе ослабленного вируса: вирус ослабляется за счет постепенной мутации при контролируемом заражении клеточных культур человека или животных.
(Б) Вакцины на основе деактивированного вируса: вирус делают безопасным, воздействуя на него химическими веществами или теплом.
- Вакцины на основе вирусного вектора
Молекулярные биологи использует вирусные векторы* , чтобы доставить антигены в клетки. Вирусы, использующиеся в качестве векторов, подготовлены таким образом, чтобы минимизировать риск возникновения инфекции.
(А) Вакцины на основе реплицирующегося** вирусного вектора провоцируют иммунный ответ. Ген шиповидного белка коронавируса помещается в вирусный вектор и вводится в организм.
(В) Вакцины на основе нереплицирующегося вирусного вектора в основном используются для усиления иммунитета у тех, кто уже инфицирован вирусом.
* Использование специализированных молекулярных механизмов самих вирусов для доставки нужного генетического материала.
** Реплицировать - создавать синхронную копию
- Вакцины на основе нуклеиновой кислоты
Вакцины на основе нуклеиновой кислоты - относительно новая технология, которая до сих пор развивается и изучается. По некоторым данным, вакцины на основе плазмид РНК и ДНК имеют потенциал стать более безопасными и эффективными, чем вакцины, сделанные по другим технологиям. При создании РНК-вакцин применяются синтетические методы, биологический материал не используется. Среди других преимуществ вакцин на основе нуклеиновой кислоты - простота вектора и эффективность его доставки.
(А) ДНК-вакцина основана на методе электропорации, с помощью которого в мембране клеток создаются поры, что упрощает поглощение ДНК.
(В) РНК-вакцина помещается в липидную оболочку, что позволяет ей проникнуть в клетку тем же путем, что и вирус.
- Вакцины на белковой основе
Вакцины на белковой основе используют белковые субъединицы - такие как шиповидные белки, мембранные белки, пустые оболочки вируса, - чтобы вызвать иммунный ответ на патоген.
(А) Белковые субъединичные вакцины дают иммунной системе специфический изолированный антиген без вирусных частиц, провоцируя иммунный ответ.
(В) Вирусоподобные частицы - например, пустые оболочки вируса - повторяют структуру и поведение коронавируса, но не заражают организм, так как не содержат генетического материала вируса.
Когда вакцина будет доступна?
«Коалиция за инновации в сфере эпидемической готовности» (CEPI) заявила в апреле, что вакцина может стать доступна в начале 2021 года по протоколу действий в условиях чрезвычайной ситуации.
Сорок стран пообещали ВОЗ в мае 2020 помощь на общую сумму 8,1 млрд долларов для скорейшей разработки вакцины. Кроме того, ВОЗ разработала систему, позволяющую одновременную прозрачную оценку перспективных разработок, проходящих клинические испытания. Это система объединяет международные организации, университеты, транснациональные фармакологические компании и государственные учреждения для совместной работы над вакциной от коронавируса.
Этот проект исходит из того, что сравнение сотен потенциальных вакцин по одинаковым критериями позволит выбрать наилучший вариант.
По данным ВОЗ, более 150 стран занимаются разработкой вакцины против COVID-19
Кто получит вакцину первым?
Государственные организации и частные компании инвестируют в разработку вакцины десятки миллиардов долларов, поэтому неудивительно, что возникают сомнения в справедливом распространении эффективной вакцины.
Великобритания инвестировала 79 млн долларов в разработку вакцины Оксфордского университета в обмен на 30 млн доз. В этой разработке участвует транснациональная фармакологическая компания AstraZeneca, которая пообещала США 300 млн доз в случае инвестиций на сумму 1,2 млрд долларов.
Европейский Союз запустил программу разработки вакцины European Vaccine Strategy, стоимостью 2,3 млрд долларов, чтобы предоставить доступ к вакцине всем членам союза.
Вероятно, первыми доступ к вакцине получает жители экономически развитых стран, тогда как в бедных и густонаселенных странах, которые не смогут платить за вакцины, они будут менее доступны или вовсе отсутствовать.
Российская вакцина
Недавно Россия заявила о начале массового производства и вакцинации населения препаратом «Спутник V». По мнению некоторых ученых, разработка этой вакцины не была полностью прозрачной и в ходе испытаний могли быть пропущены важные меры безопасности, предусмотренные в 3-й фазе. Разработчики, вероятно, испытывали большое политическое давление, чтобы первыми зарегистрировать вакцину.
Одна из главных причин обеспокоенности международного научного сообщества в связи с вакциной «Спутник V» связана с риском «антителозависимого усиления инфекции» (ADE): вирус может использовать произведенные с помощью вакцины антитела для проникновения в клетки. Это может утяжелить болезнь повторно инфицированных людей. Как правило, этот эффект выявляется в ходе 3-й фазы клинических испытаний.
То, что широко известно о российской вакцине, предполагает, что она научно правдоподобна, поскольку в ней используются два адаптированных штамма аденовируса, признанных способными вызывать иммунный ответ.