Мы находится в заложниках у организма настолько маленького, что даже самый мощный микроскоп может пропустить его. Она унесла тысячи жизней и поставила на колени сверхдержавы. Она также объединила нас в страдании и открыла нам глаза на хрупкость нашего образа жизни. Предлагаемая панацея-это вакцинация. Но будет ли найдена вакцина? Или же поиски одного из них, скорее всего, окажутся бесплодными? Для того чтобы оценить масштабы такой задачи, важно немного разобраться в биологии, истории и проблемах разработки вакцин. Здесь возникают три веские причины, по которым вакцинация может оказаться невозможной. Или, в лучшем случае, скорее всего, будет далека от нас.
Sars-CoV-2 (вирус, который дает начало Covid-19) имеет внешнюю мембрану, которая защищает генетический материал (РНК) внутри. Внешняя мембрана содержит белки, которые помогают ей проникать в клетки человека. Один из этих белков, называемый спайковым белком, связывается с рецепторами на поверхности человеческого легкого, называемыми рецепторами (см. ниже). Как только он связывается и входит в клетку, он освобождает свою РНК ACE2 - и использует клеточный механизм хозяина для репликации, прежде чем вторгаться и повреждать соседние клетки.
Спайковый белок на вирусе также может быть его ахиллесовой пятой, так как он считается чужеродным (антигеном) нашим организмом. Это означает, что после облучения он подвергается атаке иммунной системы организма, которая составляет основу любой успешной вакцины.
Наша иммунная система столь же смертоносна и точна, как любая сложная военная технология. Он может быть разделен на первый ряд, врожденный ответ (сродни ракетам класса "земля-воздух") и задержанный адаптивный ответ (сродни скрэмблированным истребителям F22-Raptor). Врожденная иммунная система состоит из системы распознавания вируса на клетках, встречающихся с вирусом, которая, будучи активированной, высвобождает химические мессенджеры, называемые цитокинами, вызывая воспалительный каскад для уничтожения вируса. Это позволяет выиграть время для адаптивной реакции.
Адаптивную реакцию ведут две белые кровяные клетки: Т-клетка (так называемая, потому что она созревает в тимусе) и в-клетка (так называемая, потому что они были первоначально обнаружены в ВУрса (наполненный жидкостью мешок) птиц). Одна группа Т-клеток, называемая "хелперными Т-клетками", распознает чужеродные антигены вируса Sars-CoV-2 и стимулирует в-клетки к производству антител (иммуноглобулинов) против него. Иммуноглобулины, такие как IgM и IgG, покрывают вирус и позволяют ему быть съеденным клетками монстра, называемыми фагоцитами. Иммуноглобулины также могут блокировать, например, спайковый белок, делая его бесполезным; они называются нейтрализующими антителами. Другое подмножество Т-клеток, называемое цитотоксическими Т-клетками, непосредственно убивает вирус.
Сильная иммунная система зависит от витаминов, сбалансированного питания и общего хорошего самочувствия. Вот почему витамины, такие как витамин D, обещают победить вирус. У 80-90% людей, инфицированных ОРВИ-ков-2, Эта естественная реакция будет побеждать вирусную инфекцию.
Однако у меньшинства пациентов, которые обычно являются пожилыми и имеют значительные сопутствующие заболевания, иммунный ответ может быть слишком медленным, чтобы предотвратить разрушение вирусом клеток легких. Последующее повреждение легких приводит к низкому уровню кислорода в крови (гипоксемия), что приведет к отказу других органов (почек, головного мозга и др.). Этим пациентам потребуется интенсивное лечение в виде кислородной терапии, неинвазивной или инвазивной вентиляции легких и мультиорганной поддержки.
Именно в этой последней группе особенно полезно было бы развить иммунитет до того, как вирус причинит вред организму. Это и есть принцип вакцинации. Вакцина по существу представляет собой соединение, которое содержит вирусные антигены (такие как белковая оболочка вируса), но не фактический живой вирус. Он обманывает нашу иммунную систему, заставляя ее думать, что мы инфицированы, тем самым усиливая антительный ответ. Эти антитела хранятся в памяти организма, поэтому они загрунтованы, чтобы убить вирус при фактической инфекции.
Вакцинация сыграла значительную роль в искоренении оспы, кори и полиомиелита, и обязательная иммунизация стала обычной практикой в большинстве стран. Несмотря на то, что подавляющее большинство вакцин являются безопасными, на протяжении многих лет наблюдается значительный скептицизм в отношении индустрии вакцинации. Отчасти недоверие к этой отрасли проистекает из того, что в 1986 году был подписан Национальный закон о детской вакцинации, который передал федеральному правительству ответственность по искам о возмещении ущерба от предполагаемых вакцинных травм, полученных промышленностью.
Гонка по разработке вакцины от торс-ков-2 привела к созданию глобальной Рамочной основы такими учреждениями, как Европейский союз, с тем, чтобы обеспечить определенный уровень сотрудничества и обмена интеллектуальной собственностью для ускорения безопасной доставки вакцины.
Однако производство респираторных вакцин заведомо затруднено по трем причинам. Во-первых, вакцинный иммунный ответ может быть неоптимальным или нецелесообразным. Субоптимальные антительные реакции могут быть скорректированы в определенной степени путем добавления соединений, называемых адъювантами к вакцине, чтобы стимулировать повышенный ответ антител. Неадекватные или вредные иммунные реакции от вакцинации обусловлены явлением, называемым Антителозависимым усилением (ЭЙД). Было показано, что АДЭ встречается, например, у лиц, привитых респираторно-синцитиальным вирусом (RSV) вакцинация в 1960-х годах, когда наблюдалось увеличение числа госпитализаций у вакцинированных детей, впоследствии подвергшихся воздействию RSV. Именно поэтому оценка безопасности вакцин имеет жизненно важное значение.
Во-вторых, вирус Sars-CoV-2, как и грипп, может погибнуть в летнюю жару, поскольку скорость передачи падает. Это означает, что не будет большого временного окна для тестирования вакцины в популяции.
Наконец, респираторные вирусы быстро мутируют. Вирус гриппа, например, мутирует до такой степени, что антитела, образованные вакциной против гриппа в один год, не распознают мутантный штамм в следующем году.
Поэтому при всех этих трудностях важно как можно раньше начать процесс развития. Великобритания сделала большой шаг вперед в разработке вакцин. Группа в Оксфорде, которая имела уважаемую репутацию в разработке вакцин, начала испытания на людях для Sars-CoV-2. Правительство инвестировало значительные средства, чтобы убедиться, что группа имеет все ресурсы для быстрого разработки вакцины. Аналогичный проект в Массачусетсе, финансируемый Национальным институтом здравоохранения, также пользуется многообещающими ранними результатами.
Однако некоторые эксперты считают, что реально разработка эффективной вакцины может занять не менее двух лет в силу изложенных выше причин. Большинство людей выживут благодаря своей естественной иммунной защите.