Наука

  ▪   Олег Фея

Вибір зброї. Коли чекати на вакцину проти коронавірусу?

За словами Оксани Півень, технологія Moderna значно знижує ризики під час тестування вакцин, адже вона використовує не ослаблений вірус, який потенційно може вразити людину на етапі тестування, а лише РНК, яка кодує білок вірусного капсиду, шип, і допомагає клітинам виробити антитіла, що не дозволять коронавірусу з’єднатися з клітиною
Матеріал друкованого видання
№ 15 (647)
від 8 квітня

Всесвітня організація охорони здо­ров’я (ВООЗ) прогнозує масове виробництво вакцини проти коронавірусу SARS-CoV-2 не раніше ніж за рік. Та перші партії ліків для захисту медиків можуть бути готовими вже восени.


У звіті ВООЗ за 2018 рік зазначалося, що вакцинація допомагає уникати від 2 млн до 3 млн смертей щороку. Сьогодні це найліпший спосіб захисту від численних інфекційних захворювань. Завдяки щепленням повністю зник вірус натуральної віспи — зараз у світі його зразки зберігаються лише у двох лабораторіях. Хоча ще у XX столітті — аж до останнього спалаху 1977-го — ця хвороба забрала до 300 млн життів. З 1980 до 2014 року вакцинація знизила кількість щорічних смертей від кору у світі з 2,6 млн до 73 тис., хоча потім відбулося деяке зростання через відмову людей робити щеплення. У XIV столітті від пандемії чуми у світі померло від 75 млн до 200 млн людей, що на той момент становило до половини людства, тоді як у 2010–2015 роках від цього захворювання постраждало тільки 3 тис. осіб.


Передвісником вакцинації була варіоляція — у Європі її стали практикувати з початку XVIII століття. Дітям за допомогою невеликого ножа навмисне прищеплювали під шкіру віспяний пухирець, щоб ті безпечно перехворіли. Та цей метод був усе ж таки небезпечним: до 2% щеплених помирали. У 1796 році британський лікар Едвард Дженнер придумав інший метод. Він дізнався, що доярки майже не хворіють натуральною віспою. Зважившись на експеримент, він прищепив вірус коров’ячої віспи восьмирічному хлопчику. Того полихоманило кілька днів, а через два місяці Дженнер повторив з ним експеримент — тепер хлопчик не показав жодних ознак захворювання. 

 

Читайте також: Природне походження, котики і причини високої заразності: огляд наукових статей про коронавірус


«Наразі, на відміну від емпіричного підходу XVIII–XIX століть, ми знаємо, як формується імунітет, і на підставі цього створюємо сучасні вакцини, — розповідає Федір Лапій, доцент кафедри дитячих інфекційних хвороб та дитячої імунології Національної медичної академії післядипломної освіти. — Є клітини, які здатні поглинути мікроорганізм чи його частинку й стимулювати відповідь імунної системи на інфекцію. Для захисту від одних інфекцій має значення вироблення антитіл: наша імунна система виробляє молекули, які нейтралізують токсини, як це відбувається при дифтерії та правці. Або антитіла, які нейтралізують віруси чи бактерії, не дозволяючи їм приєднатися до клітини. Для захисту від інших інфекцій може мати значення формування «імунної пам’яті» завдяки Т-лімфоцитам, які здатні розпізнавати інфіковані клітини. Наприклад, коли вірус гепатиту B потрапляє у клітину печінки, Т-лімфоцит її руйнує і в такий спосіб убиває вірус разом із зараженою клітиною, запобігає поширенню вірусу в нову клітину. Умовно ми поділяємо всі вакцини на «живі» та «неживі». Перші містять живий, але ослаблений мікроорганізм. Другі не містять живих мікроорганізмів. Але сучасні розробки вакцин передбачають, щоб антиген формувався в організмі не через розмноження ослабленого вірусу чи бактерії, а через формування білка своїми ж клітинами організму: імунітет його розпізнає і стає готовим нейтралізувати збудника. За цим принципом працюють над створенням РНК- та ДНК-вакцин».


Нині у світі розробляється понад 30 вакцин від коронавірусу. Впливова міжнародна організація «Коаліція інновацій з готовності до епідемії» (Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, СЕРІ), яка акумулює кошти з різних джерел для підтримки незалежних виробників вакцин, виділила фінансування шести перспективним проектам. Серед них американська компанія Inovio Pharmaceuticals, що спільно з китайською Beijing Advaccine Biotechnology проводить преклінічні дослідження вакцини INO-4800, а у квітні планує почати першу фазу тестування на добровольцях. Це ДНК-вакцина, для доставки якої в клітини компанія створила прилад CELLECTRA. Прилад вводить вакцину під шкіру або в м’язи, після чого короткі електромагнітні імпульси відкривають у клітинах пори, у які проникне модифікована ДНК. Це дасть змогу використати клітину для створення антигенів, у відповідь на які організм вироблятиме антитіла, або «імунну пам’ять». 


Бостонська Moderna, також профінансована СЕРІ, виробляє вакцину мРНК-1273 на основі матричної РНК (мРНК), що кодує схожі на шипи білки капсиду вірусу SARS-CoV-2 (див. «Як працює РНК-вакцина»). «Moderna створила власну платформу, на якій може робити дизайн, аналізувати мРНК, синтезувати, проводити скринінги, модифікації. Це потужна компанія, там і наукова, і виробнича ланки, — коментує Оксана Півень, докторка біологічних наук, генетикиня з Інституту молекулярної біології і генетики України. — Ці мРНК кодують один з білків оболонки коронавірусу, що відповідає за зв’язування з рецептором на нашій клітині. Наші клітини всіяні різними рецепторами. Віруси в процесі еволюції навчилися їх використовувати, щоб ефективно впорскувати свій генетичний матеріал. Вірусний капсид розпізнає рецептор, чіпляється за нього. Для коронавірусу це АСЕ 2 — рецептор, який активно експресується в нас у легенях і на слизовій шлункового тракту. Чому легені страждають? Бо в їхні клітини вірус впорскує свою РНК і далі їх використовує, просто щоб відтворити себе. Потім він руйнує клітини, вивільняє свої копії та продовжує життєвий цикл».

 

 

. «Це мінімум потенційної біонебезпеки для пацієнтів. З погляду протоколів тестування вакцин такий підхід може швидше пройти всі бюрократичні перепони для проведення преклінічних і клінічних досліджень. Загальноприйняті стандарти такі: ви розробили вакцину або якісь ліки — треба довести, що вони діють в експерименті. Далі починаються преклінічні дослідження. Вони складаються з кількох фаз і передбачають залучення великих гризунів на кшталт щурів, а потім більших тварин, що ближчі до нас: свиней, собак, рідше — мавп, бо це складніше з погляду етики, утримання тварин. Проводиться скринінг дозозалежності, токсичності, ефективності. Коли показано, що саме така композиція, саме така концентрація, саме такий тип введення діє, він не токсичний, не має побічних ефектів, а ефект статистично достовірний, то можна переходити до клінічних досліджень — тестування на людях. Від створення продукту, що вимагає великої інтелектуальної праці, до його схвалення минає багато часу. Moderna сподівається пришвидшити процедуру, оминувши преклінічні дослідження та розпочавши одразу з добровольців, і вже восени надати першу партію для вакцинації лікарів, що цілком логічно: захистити тих, хто нас лікує».

 

Читайте також: Математичні моделі пандемії: як роблять прогнози


Водночас Федір Лапій указує на те, що всі нинішні розробки вакцин для профілактики COVID-19 варті уваги й поваги, адже через мутації вірусу роботи однієї або кількох дослідницьких груп може виявитися замало. «Основна проблема у створенні вакцини проти SARS-CoV-2 — поведінка вірусу. Жоден із препаратів наразі не зможе врахувати його мутації та бути надійним захистом на майбутнє. Та, ймовірно, основний компонент вірусу, на який формується імунітет, не надто піддаватиметься мутаціям».


CEPI загалом планує вкласти до $2 млрд для розробки, тестування і подальшого виготовлення вакцин проти коронавірусу SARS-CoV-2. США підвищили фінансування своїх медичних структур на $8,3 млрд, хоча деякі американські експерти вказують на те, що цих коштів буде замало. Компанія Johnson & Johnson анонсувала домовленості з американським урядом на $1 млрд інвестицій у промислове виробництво мільярда вакцин до кінця року. Чималі кошти вже виділяли під час епідемій інших коронавірусів: SARS у 2002–2003 роках і MERS 2012-го, проте спалахи хвороб були швидко обмежені, і вакцини так і не виготовили. «Наука завжди залежить від платників податків, від приватних чи бізнес-фондів, які підтримують конкретні дослідження, — коментує Оксана Півень. — Епідемія SARS швидко пішла на спад, інвестори вирішили, що економічно недоцільно витрачати гроші на вакцину від загрози, яка минула. Сьогоднішній вірус дуже схожий на SARS: ідентичність геному близько 90%. Можливо, якби в нас була вакцина від SARS, вона врятувала б нас і від нового коронавірусу».

 

Читайте також: Die Welt: Ці медикаменти тестують проти коронавірусу


Швидке поширення пандемії породжує технологічні альянси для адекватного реагування на загрозу. Оскільки перший спалах коронавірусу відбувся в Китаї, тамтешні науковці отримали про нього чимало інформації. Про співпрацю у виробництві вакцин заявили німецька біотехнологічна компанія BioNTech та китайська Fosun Pharmaceutical. Компанії, які першими виведуть свої продукти на ринок, отримають величезну перевагу. До того ж є і політичний вимір: певним країнам важливо показати, що вони достатньо потужні науково й здатні перемогти вірус. Дональд Трамп уже наразився на гнівну відповідь Німеччини, коли запропонував мільярд доларів тамтешній компанії CureVac на «вакцину спеціально для США».


На жаль, Україна не зможе навіть гіпотетично взяти участь у цих перегонах. Навіть якби уряд не провів секвестр бюджету, який зменшив і без того невеликі кошти для науки, інфраструктура нашої країни через десятиліття недофінансування занадто слабка, щоб прийняти такий технологічний виклик. «Сучасні вакцини є найнадійнішими лікарськими засобами з погляду безпеки, — розповідає Федір Лапій. — Я цікавився в різних експертів, скільки коштує виробнича ділянка для одного продукту. Це щонайменше €500 млн. Люди, які не розбираються, кажуть про відновлення вітчизняного виробництва. Чи хто-небудь в Україні готовий інвестувати у виготовлення вакцин?» 

Якщо ви помітили помилку, виділіть необхідний текст і натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити про це редакцію.