В 2020 году человечество столкнулось с пандемией нового коронавируса, и фармацевтические компании вступили в гонку, пытаясь создать вакцины против COVID-19 в рекордные сроки.
Чтобы понять, как работают прививки, важно иметь представление о главных действующих «лицах» в иммунитете человека. Одна из самых «страшных» частей коронавируса — тот самый шип, расположенный снаружи. Шип цепляется за поверхность клетки организма и может проникать внутрь.
Как только вирус, причем любой, попадает в организм, к инфицированной клетке направляются антитела нашего иммунитета. Они облепляют вирусную клетку и не дают пройти глубже. Эти антитела называются нейтрализующими (Б-клетки), и именно они — цель любой вакцинации.
В иммунной системе есть специальные клетки — натуральные киллеры. Они садятся на белки вируса при инфицировании клетки и запускают механизм убийства возбудителя. А еще есть Т-хелперы, они помогают вырабатывать нейтрализующие Б-клетки.
Клетки типа Б сами бросаются в бой. А вот Т-киллерам нужны помощники, чтобы распознать вирус, презентовать его иммунитету и начать бороться. Суть вакцинации в том, чтобы запустить в работу все виды антител.
Большую роль в создании вакцин против COVID-19 играют S-белки (spike-белки) на поверхности возбудителя инфекции - коронавируса SARS-CoV-2. Эти белки формируют шипы на поверхности вирионов, которые помогают вирусу внедряться в клетку. Именно на их присутствие и реагирует иммунная система .
Bирусная частица состоит из РНК или ДНК вируса и белковой оболочки , капсида. Коронавирусы - это РНК-вирусы, их генетический материал представлен одноцепочечной рибонуклеиновой кислотой. Чтобы получить вакцину, ученые используют либо сам белок или его фрагменты, либо гены вирусной РНК, кодирующие производство S-белков. Иногда в ход идет и весь вирус целиком.
Гам-КОВИД-Вак-2020 ("Спутник V" — торговое название препарата) является векторной. Данная вакцина представляет собой генетически модифицированный аденовирус, вернее два обезвреженных аденовируса (5-го и 26-го серотипов), которые вводятся в организм с промежутком в 3 недели. В геном каждого встроен ген спайк-белка («шипа») коронавируса. По сути, это «машины», задачами которых является доставка важного «пассажира» по назначению. А дальше все идёт так, как заложено природой: аденовирус доставляет ген коронавируса в клетки, распаковывается там и начинает производить белки как «пассажира», так и свои , у микроба отключают гены репликации — иными словами, кастрируют. Он все еще способен проникать в клетку, но не может размножаться. Теперь это идеальный безвредный носитель — вектор, способный доставить "посылку" точно по адресу . Кусочки этих белков выставляет заражённая клетка, обучая тем самым т-лимфоциты. После разрушения «клетки-фабрики», вирусные белки (именно белки, а не готовые заражать новые клетки вирионы, как при болезни) попадают в кровь, тем самым стимулируя производство антител. Заболеть невозможно, иммунитет формируется, и вроде бы все здорово.
Побочным эффектом этой вакцины является развитие иммунного ответа на сами аденовирусные компоненты вектора. В результате повторного введения, «машина с пассажиром» просто не успеет доехать до клетки, а будет сразу уничтожена антителами, которые образуются в результате предыдущего «знакомства».
Получается, что Спутник V можно использовать только один раз. И это чревато даже не столько тем, что вакциной больше нельзя будет воспользоваться по назначению — напряженность иммунитета к коронавирусу все равно никому не известна, а случаи повторных заражений вроде бы есть, но мало. Пугает пожизненное ограничение на любую потенциально возможную аденовекторную генную терапию, в том числе и на лечение онкологии, которая может понадобиться в будущем. Все это сейчас активно развивается, а после такого «масштабного тестирования», дело пойдёт ещё быстрее. Но опять же, терапия эта может пригодиться, а может быть и нет, а иммунитет к вирусу нужен уже сегодня. Поэтому, здесь каждый выбирает для себя, что ему важнее.
Чумаковская цельновирионная вакцина — это классика, на таких человечество выросло. Здесь использован цельный вирус, формирующий надежный иммунитет, так как дает полный набор антигенов. Но вирус дохлый, поэтому иммунный ответ будет только антительный, зато мощный, и реакции сильные. Жестковато, но в период эпидемии подойдет, особенно для здоровых, отчаянных и смелых.
«ЭпиВакКорона» центра «Вектор». Она не содержит биологический компонент вируса от слова совсем, а только его синтезированные белки, дабы вообще не заставлять наши клетки работать и напрягаться. Вакцина мягкая, без побочек, но и без хорошей иммунногенности. Не придумали пока пептидных вакцин, вырабатывающих длительный, стойкий иммунитет. Поэтому с целью усиления иммунного ответа в них используют адьюванты. Здесь — гидроксид алюминия. Хорошо это или плохо — не знаем, но считается, чем меньше «ингридиентов» в вакцине, тем лучше. Зато вакциной «Вектора», в отличие от Спутника V, можно будет прививаться бесконечно много.
Китайская CanSino Biological. Изготовлена на 5-ом серотипе аденовируса, который значительно распространён в популяции. Есть мнение, что 30% людей уже имеют к нему иммунитет, поэтому прививка для них будет не очень-то эффективной.
Американская Johnson&Johnson — на основе 26 серотипа. Этот штамм распространён меньше, но вероятность все равно есть.
Британско-шведская вакцина AstraZeneca/oxford. На настоящий момент — самая заказываемая в мире. Уже заказано около трех миллиардов доз. Она произведена на основе аденовируса шимпанзе.
На основе рекомбинантных белков сделана американская вакцина Novavax. Вакцина на втором месте в мире по количеству забронированных доз. Так в чем ее секрет? А в какой-то уникальной технологии «сборки» рекомбинантных белков в наночастицы, благодаря которым иммуногенность белка повышается, а еще в оригинальном адъюванте Matrix-M.
На основе мРНК технологий сделаны два мировых форварда: Pfizer BioNTech и Moderna. Это абсолютно новое направление, которое на данный момент является просто вершиной фармакологии. До этого еще ни одной мРНК вакцины не существовало. Технология чемто похожа на векторную, но другая. Здесь нет стороннего вирусного компонента, а в качестве «машины» используется искусственно созданная липидная наночастица, которая легко проникает через мембраны наших клеток, а «пассажир» — тот же ген или мРНК, кодирующая spike-белок коронавируса. При этом клетки в которые попадает мРНК не разрушаются, а белок просто спокойно выходит наружу, формируя хороший т-клеточный и антительный иммунитет.
