Пептиды против коронавируса
Практически одновременно с Центром им. Н. Ф. Гамалеи к разработке своего варианта вакцины против новой коронавирусной инфекции COVID-19 приступили также и специалисты ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора. Разработка этой вакцины была начата в январе 2020 года, а в марте 2020-го Правительство России выделило Роспотребнадзору на ее разработку 1,4 млрд рублей из резервного фонда.
Вакцина, созданная научным центром «Вектор», получила торговое название «ЭпиВакКорона». В отличие от других вакцин (векторной и инактивированной) в «ЭпиВакКорона» содержатся только короткие участки вирусного белка — пептиды, необходимые для формирования иммунного ответа. Пептидная вакцина характеризуется ареактогенностью (отсутствием побочного действия, вызывающего лихорадку и / или аллергические реакции) и высочайшей безопасностью. При изготовлении вакцины клеточные линии не использовались и использоваться не будут. Препарат не содержит вируса, его частей и генетического аппарата, поэтому практически не дает побочных эффектов. Благодаря этому вакцина характеризуется ареактогенностью и высокой безопасностью: после вакцинации наблюдается всего лишь непродолжительная болезненность в месте инъекции и незначительное повышение температуры.
Одно из преимуществ «ЭпиВакКорона» — ее эффективность против генетически и антигенно разнородных штаммов, поскольку она содержит консервативные эпитопы[4] SARS-CoV-2.
При вакцинации пептидными вакцинами иммунитет к инфекции вырабатывается особым образом, так как в этом случае в организме формируется меньшее разнообразие антител. «ЭпиВакКорона» индуцирует антитела именно к таким участкам S-белка коронавируса COVID-19, которые являются функционально значимыми в жизненном цикле вируса, но при этом они не обременяют иммунную систему выработкой таких антител, которые играют меньшую роль в борьбе с болезнью.
«ЭпиВакКорона» зарегистрирована 13 октября 2020 года, а пострегистрационные исследования препарата еще продолжаются: специалисты хотят получить дополнительные данные о безопасности и эффективности вакцины, а также о характере наиболее частых нежелательных реакций. По состоянию на 8 июля 2021 года в гражданский оборот было введено 3 189 330 доз вакцины (1 594 665 комплектов).
Для корректной оценки поствакцинального иммунитета после вакцинации «ЭпиВакКорона» необходимо использовать специальную ИФА тест-систему с высокой чувствительностью при выявлении антител к определенным участкам белка коронавируса. Она также разработана в ГНЦ ВБ «Вектор» и называется «SARS-CoV-2-IgG-Вектор». Большинство коммерческих тестовых наборов нацелены на обнаружение широкого спектра антител к различным участкам оболочечного S-белка коронавируса COVID-19, и их чувствительности может быть недостаточно для обнаружения того небольшого количества ключевых антител, которые образуются после «ЭпиВакКорона». Поэтому очень высока вероятность, что все остальные тест-системы не будут определять антитела.
Вакцина «ЭпиВакКорона» работает следующим образом. В ответ на введение вакцины у человека формируется иммунитет против коронавирусной инфекции, создавая в организме три линии иммунной защиты:
• Первая линия нейтрализует вирус на этапе связывания с рецептором: антитела, нацеленные на пептид, входящий в состав рецептор-связывающего домена вирусного S-белка, соединяются с участком S-белка вируса и препятствуют его взаимодействию с рецептором клетки.
• Вторая линия образуется на этапе слияния оболочки вируса и мембраны клетки: антитела, нацеленные на пептиды, связываются с пептидом слияния вируса и мешают слиянию вирусной оболочки с мембраной клетки, блокируя проникновение вируса в клетку.
• На третьей линии защиты вступает в действие гуморальный и клеточный иммунитет. Если вирусу все же удалось пройти через первые две линии защиты и проникнуть в клетку, то срабатывает третья линия защиты — включается антительный (гуморальный) и клеточный иммунитет: особые клетки уничтожают инфицированную клетку, не давая вирусу размножаться и заражать здоровые клетки.
Под влиянием антител, распознающих вирусные белки на поверхности зараженной клетки, происходит активация многих клеток иммунной системы: макрофагов, нейтрофилов и натуральных киллеров (НK-клеток), происходит и активация белков системы комплемента.
• Макрофаги поглощают и переваривают чужеродные и вредные для организма частицы — бактерии, остатки разрушенных клеток и т. п.
• Нейтрофилы — это самые многочисленные белые кровяные клетки. Нейтрофилы являются частью врожденного иммунитета и принимают участие в уничтожении инфицированных клеток.
• НК-клетки (натуральные киллеры) — это естественные клетки-киллеры, тип лимфоцитов, которые уничтожают клетки, зараженные вирусами или бактериями. НК-клетки содержат цитоплазматические гранулы, в состав которых входят белки, убивающие клетки-мишени: перфорин и гранзимы.
• Белки системы комплемента активизируются под влиянием антител и формируют мембраноатакующие комплексы, которые разрушают инфицированные клетки.
Помимо гуморального (антительного) иммунного ответа, вакцина индуцирует и Т-клеточный ответ. Гибель инфицированных клеток не дает вирусу распространяться дальше и заражать здоровые клетки.
Ранее ГНЦ ВБ «Вектор» уже имел опыт создания вакцины на пептидной основе — специалисты Центра «Вектор» разработали вакцину «ЭпиВакЭбола» против вируса Эболы. Вакцина «ЭпиВакКорона» прошла доклинические исследования, а затем с июля по сентябрь 2020 года были проведены первый (проверка на безопасность) и второй (проверка на образование антител) этапы клинических исследований, результаты которых были опубликованы в российском рецензируемом журнале «Инфекция и иммунитет» 24 марта 2021 года. Результаты исследований подтвердили эффективность и безопасность вакцины, и она была рекомендована для массовой иммунизации населения. В ноябре 2020 года начались клинические испытания третьей фазы, которые планируется завершить в конце 2021 — начале 2022 года. С начала 2021 года вакцина поступила в гражданский оборот, и к середине июня в России было выпущено почти 3,2 млн доз этого препарата.
Глава четвертаяИнактивированный вирус против живого
20 февраля 2021 года в России была зарегистрирована третья отечественная вакцина против коронавируса COVID-19 — «КовиВак». Ее создал ФГБНУ «Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М. П. Чумакова РАН» (ФГБНУ «ФНЦИРИП им. М. П. Чумакова РАН»). Она разработана на основе убитого «целого» (инактивированного) вируса SARS-CоV-2. Образец вируса SARS-CоV-2, на основе которого создана вакцина, специально обработан таким образом, что вирус лишился своих инфекционных свойств, но при этом сохранил способность вызывать иммунную реакцию организма. По сути это мертвые вирусные частицы, которые уже не в состоянии нанести организму никакого вреда, но при введении этого препарата организм распознает антигенный состав вируса, запоминает его и в будущем должен быть готов противостоять всем проявлениям такого вируса.
Специалисты ФНЦИРИП им. М. П. Чумакова начали разработку вакцины против COVID-19 в 2020 году. Исходный вирус для вакцины был выделен у больного, проходящего лечение в филиале ГКБ № 40 города Москвы (в Коммунарке). К лету 2021 года завершились первая и вторая фаза клинических испытаний «КовиВак», которые доказали безопасность и эффективность этого препарата, а завершение третьей фазы клинических испытаний, которая была начата 3 июня 2021 года, запланировано до 30 декабря 2022 года. Массовое производство вакцины начато 25 марта 2021 года, а 28 марта первые партии «КовиВак» уже поступили в гражданский оборот. К 1 июля 2021 года в гражданский оборот поступило 1 млн доз этой вакцины, а плановое производство составит 1 млн доз в месяц.
Разработчики «КовиВак» утверждают, что препарат на основе инактивированного вируса содержат весь набор белков вирусной частицы, поэтому после вакцинации иммунный ответ организма ожидается наиболее полным. Специалисты Центра имени Чумакова считают, что их вакцина будет эффективна также и против новых штаммов, так как в ней использован вирус целиком, а не фрагменты его генома.
Директор Центра им. М. П. Чумакова Айдар Ишмухаметов подчеркнул уникальность отечественной цельновирионной вакцины и заявил, что подобные препараты против коронавирусной инфекции не были созданы ни в США, ни в Европе. Успех разработки вакцины «КовиВак», по словам А. Ишмухаметова, был обеспечен эффективным взаимодействием Центра им. М. П. Чумакова с научными институтами РАН и компаниями-партнерами из промышленного сектора.
Специалисты Центра им. М. П. Чумакова заявляют о высокой степени безопасности этой вакцины и напоминают, что она создана на платформе детской инактивированной полиомиелитной вакцины, которая разработана для иммунизации детей и применяется даже для вакцинации малышей, начиная с трехмесячного возраста.
Такое заявление вызывает доверие к данном препарату. Известный советский вирусолог М. П. Чумаков, чье имя в настоящее время носит научный центр, изучая способы защиты от полиомиелита, предположил, что живая противополиомиелитная вакцина может смягчать течение гриппа. Этот же механизм ученые Центра имени Чумакова решили проверить применительно к коронавирусу SARS-CоV-2, и такой подход позволил создать цельновирионную вакцину от опасной новой инфекции.
Технология промышленного крупносерийного производства живой вакцины против полиомиелита впервые в мире была разработана в конце 1950-х годов именно в Институте полиомиелита и вирусных энцефалитов Академии медицинских наук СССР (теперь это Федеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М. П. Чумакова РАН), а в 1960 году в СССР началась широкомасштабная вакцинация таким препаратом, и в результате на территории нашей страны полиомиелит был практически элиминирован. В последующие десятилетия Центр имени М. П. Чумакова развивал и совершенствовал технологию производства живых вакцин на основе инактивированного вируса, и в настоящее время этот научный центр является ведущим учреждением в мире по разработке и производству цельновирионных вакцин. Таким образом, первая в мире цельновирионная вакцина «КовиВак» стала еще одним грозным орудием против нового коронавируса COVID-19, которое сделает борьбу с пандемией еще более успешной.