Крупнейшие лаборатории мира работают над разработкой эффективной и безопасной вакцины против COVID-19. Создние вакцины требует время, так как помимо эффективности, вакцина должна обладать безопасностью.
Не существует иммунного ответа, который бы сработал в отношении всех вирусов. Вирусы отличаются путями проникновения в организм, степенью поражения клеток, соответственно, и иммунный ответ может быть разным. Кроме того, возраст, пол, беременность, наличие сопутствующей патологии также могут влиять на иммунный ответ. Кто-то заболевает ковидом тяжело, кто-то умеренно, а у некоторых вовсе нет никаких симптомов. Эта вариабельность иммунного ответа на коронавирус предполагает, что не может быть единой совершенной стратегии достижения долгосрочного иммунного ответа у всех.
Учитывая изменчивость иммунных реакций, к сожалению, нет гарантии, что вакцина, даже если она прошла клинические исследования, защитит от COVID-19. Как известно, одна вакцина, например, от полиовируса (возбудителя полиомиелита) может обеспечить пожизненную защиту, в то время как ВИЧ продолжает "ускользать", несмотря на то, что на усилия по разработке эффективной вакцины против ВИЧ ведутся во всем мире.
Для лучшего понимания данных исследования, необходимо разобраться в основных моментах, связанных с иммунной защитой.
Микроорганизмы (бактерии, вирусы), попадая в организм человека, воспринимаются иммунной системой как антиген, т.е. чужеродное вещество (чужеродный белок). В ответ на попадание антигена иммунная система запускает защитные механизмы, в том числе выработку антител (иммуноглобулинов). Антитело подходит к антигену по принципу "ключ к замку", что обеспечивает прочное связывание антитела с чужеродным белком, к которому оно и было выработано.
Коронавирус SARS-CoV-2 в качестве генетического материала содержит РНК. Антигеном данного вируса могут быть как его внешние структуры (поверхностная оболочка с "шипами"), так и его внутренняя часть (т.е. РНК вируса). Коронавирус имеет на поверхности белковые структуры, напоминающие шипы. Они состоят из так называемого S-белка (от англ.слова spike- шип), который выступает в роли антигена. Благодаря этим "шипам" вирус соединяется с соответствующим рецептором клеток человека, после чего проникает внуть клетки (т.е. заражает ее).
В зависимости от принципа создания вакцины и антигена, который использовался при ее разработке вакцины делятся на разные типы.
Рассмотрим основные из них.
1. Субъединичные вакцины создаются на основе разных антигенных структур (субъединиц) микроорганизма. У COVID-19 такой субъединицей может быть S-белок. Соответственно, при введении такой вакцины антитела будут вырабатываться к S-белку. С целью усиления ответа иммунной системы в вакцины такого типа добавляют адъюванты. Недостатком субъединичных вакцин может быть то, что в случае изменении (мутации) структуры белка выработанные в результате вакцинации антитела могут стать неэффективными (помним принцип "ключ-замок", см.выше). ⚫Пример: вакцина "ЭпиВакКорона" от новосибирского научного центра "Вектор".
2. При создании цельновирионных вакцин используют микроорганизм целиком, а не его часть, предварительно ослабив его определенным способом (химически, термически и т.д.), чтобы он не вызвал заболевание. По такому принципу созданы вакцина от бешенства, клещевого энцефалита и т.д. Соответственно, при использовании цельновирионных вакцин иммунный ответ формируется к различным компонентам микроорганизма; он близок к естественному механизму развития имунного ответа. К цельновирионным вакцинам нередко добавляют адъюванты, чтобы усилить имунный ответ. ⚫Примеры: цельновирионная вакцина против COVID-19, разработанная научным центром им.Чумакова, вакцины на основе инактивированного коронавируса SARS-CoV-2, произведенные китайскими компаниями Sinovac Biotech, Sinopharm.
3. При разработке векторных вакцин из генома микроорганизма (т.е. из РНК или ДНК) генетики определяют тот участок РНК или ДНК, который кодирует синтез белка, необходимого для проникновения в клетки в организме человека. Этот участок генома выделяется и встраивается в так называемый вектор- то есть в бактерию или вирус, или гриб, который считается безопасным для человека. Например, в качестве вектора может выступать аденовирус. Соответствено, при использовании этого типа вакцины вирус-вектор проникает в клетку, после чего участок генома (о котором речь шла выше) запускает синтез белка, что, в свою очередь, приводит к формированию антител к этому чужеродному белку.
Считается, что сам по себе белок без присутствия полноценного вируса не оказывает вредного воздействия на человека. Таким образом, если вакцинированный человек встретится с реальным COVID-19, его антитела смогут защитить организм (т.е. ожидается, что заболевание не возникнет или возникнет в более легкой форме). ⚫Примеры: в вакцине Гам-КОВИД-Вак ("Спутник V") в качестве вектора применяются два типа аденовируса- аденовирус типа 5 и типа 26. В вакцине компании AstraZeneca в качестве вектора используется аденовирус, вызывающий заболевание у шимпанзе. В китайской вакцине СanSino вектором является аденовирус 5-ого типа.
4. Вакцины, в которых используется генетический материал микроорганизма (РНК или ДНК), "упакованный" в липидные наночастицы. ⚫Примеры вакцины такого типа: антиковидная вакцина, произведенная BioNTech/Pfizer, а также компанией Moderna.
В отношении респираторных вирусов (т.е. проникающих через дыхательные пути) имеет место один особый момент. Дыхательные пути (в т.ч. легкие) представляют собой внешнюю слизистую поверхность; для ее защиты вырабатываются иммуноглобулины класса А (Ig A). Однако антитела, которые обычно определяют, чтобы понять "ответил" ли организм человека на вакцину, это антитела классов М, G (Ig M, Ig G). Большинство вакцин вводится внутримышечно, соответственно, влияние на иммунитет слизистой оболочки и выработку Ig A незначительное. Вакцины, направленные на увеличение секреции защитных Ig A могут обладать недостаточной иммуногенностью. ⚫Однако некоторые компаниии, например, компании Altimunne, Stabilitech Biopharma Limited, работают над вакцинами именно такого типа (вводятся они обычно через нос или перорально). Важно отметить, что на сегодняшний день не до конца ясно, какое значение имеют Ig A в защите от COVID-19 (хотя есть данные, что этот класс антител препятствует связыванию вируса с эпителием дыхательных путей, тем самым блокируя инфекцию на начальном этапе).
Надеюсь, после этого разбора прояснилось понимание того, какие вакцины от COVID-19 на сегодншний день существуют. Если Вам понравилась статья, поделитесь ею и ... подписывайтесь на канал "Доктор на связи!", будет интересно!
Доктор на связи!
При подготовке статьи использованы англоязычные публикации из PubMed:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7553041/#ref70