Джонатан Корум, Карл Циммер
Нью-Йорк Таймс, 3 февраля 2021 г.
Автоматический перевод
Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии (НИЦЭМ) им. Гамалеи Министерства здравоохранения России разработал вакцину против коронавируса, известную как Sputnik V или Gam-Covid-Vac. В феврале НИЦЭМ опубликовал исследование, показывающее, что эффективность вакцины составила 91,6%. Россия использует ее в кампании массовой вакцинации, и теперь она распространяется в Аргентине, Беларуси и других странах.
Коронавирус
Вирус SARS-CoV-2 насыщен белками, которые он использует для проникновения в клетки человека. Эти так называемые шипованные белки являются заманчивой мишенью для потенциальных вакцин и лечения.
Sputnik V основан на генетических инструкциях вируса по созданию шипового белка. Но в отличие от вакцин Pfizer-BioNTech и Moderna, в которых инструкции хранятся в одноцепочечной РНК, Sputnik V использует двухцепочечную ДНК.
ДНК внутри аденовирусов
Исследователи разработали вакцину на основе аденовируса - вируса, вызывающего простуду. Они добавили ген шипового белка коронавируса к двум типам аденовирусов - Ad26 и Ad5 - и сконструировали их так, чтобы они могли вторгаться в клетки, но не реплицироваться.
Sputnik V является результатом десятилетних исследований вакцин на основе аденовируса. Первая из них была одобрена для всеобщего использования в прошлом году - вакцина от лихорадки Эбола, произведенная Johnson & Johnson. Некоторые другие вакцины против коронавируса также основаны на аденовирусах, например, одна от Johnson & Johnson с использованием Ad26 и одна от Оксфордского университета и AstraZeneca с использованием аденовируса шимпанзе.
Проникновение в клетку
После того, как Sputnik V вводится человеку в руку, аденовирусы натыкаются на клетки и захватываются белками на их поверхности. Клетка захватывает вирус пузырьком и втягивает его внутрь. Попав внутрь, аденовирус выходит из пузырька и перемещается к ядру, где хранится ДНК клетки.
Аденовирус проталкивает свою ДНК в ядро. Аденовирус сконструирован таким образом, что он не может копировать самого себя, но ген белка шипа коронавируса может быть прочитан клеткой и скопирован в молекулу, называемую матричной РНК или мРНК.
Создание шипованных белков
мРНК покидает ядро, а молекулы клетки считывают ее последовательность и начинают сборку белков-шипов.
Некоторые из белков-шипов, производимых клеткой, образуют шипы, которые мигрируют на ее поверхность и торчат кончиками. Вакцинированные клетки также расщепляют некоторые белки на фрагменты, которые они представляют на своей поверхности. Эти выступающие спайки и спайковые фрагменты белка затем могут распознаваться иммунной системой.
Аденовирус также провоцирует иммунную систему, включая сигнальные системы клетки. Клетка посылает предупреждающие сигналы, чтобы активировать иммунные клетки поблизости. Поднимая эту тревогу, Sputnik V заставляет иммунную систему сильнее реагировать на белки-шипы.
Обнаружение нарушителя
Когда вакцинированная клетка умирает, остатки содержат спайковые белки и белковые фрагменты, которые затем могут быть поглощены иммунной клеткой, называемой антигенпрезентирующей клеткой.
Клетка представляет на своей поверхности фрагменты белка-шипа. Когда другие клетки, называемые вспомогательными Т-клетками, обнаруживают эти фрагменты, вспомогательные Т-клетки могут поднять тревогу и помочь другим иммунным клеткам бороться с инфекцией.
Изготовление антител
Другие иммунные клетки, называемые В-клетками, могут наталкиваться на шипы коронавируса на поверхности вакцинированных клеток или свободно плавающие фрагменты шипованного белка. Некоторые из В-клеток могут быть способны блокироваться на шиповых белках. Если эти В-клетки затем активируются Т-хелперами, они начнут размножаться и выделять антитела, которые нацелены на спайковый белок.
Остановка вируса
Антитела могут цепляться за шипы коронавируса, маркировать вирус для разрушения и предотвращать заражение, блокируя шипы от прикрепления к другим клеткам.
Убийство инфицированных клеток
Антиген-презентирующие клетки также могут активировать другой тип иммунных клеток, называемых Т-киллерами, для поиска и уничтожения любых инфицированных коронавирусом клеток, которые отображают на своей поверхности фрагменты шипованного белка.
Две дозы
Некоторые исследователи опасаются, что наша иммунная система может отреагировать на вакцину против аденовируса, вырабатывая антитела против нее, что сделает вторую дозу неэффективной. Чтобы этого избежать, российские исследователи использовали один тип аденовируса, Ad26, для первой дозы, а другой, Ad5, - для второй.
Вакцины на основе аденовируса от Covid-19 более надежны, чем мРНК-вакцины от Pfizer и Moderna. ДНК не такая хрупкая, как РНК, а прочная белковая оболочка аденовируса помогает защитить генетический материал внутри. В результате Sputnik V можно охлаждать и не требовать очень низких температур хранения.
Показатель эффективности вакцины 91,6%. Пока неясно, как долго может длиться защита вакцины. Уровень антител и Т-киллеров, вызванный вакциной, может снизиться через несколько месяцев после вакцинации. Но иммунная система также содержит особые клетки, называемые В-клетками памяти и Т-клетками памяти, которые могут сохранять информацию о коронавирусе годами или даже десятилетиями.
Ссылка на оригинал: https://www.nytimes.com/interactive/2021/health/gamaleya-covid-19-vaccine.html
