19 мая 2020, 00:00

В погоне за вакциной от нового коронавируса

В погоне за вакциной от нового коронавируса

В погоне за вакциной от нового коронавируса

Перевод: Виктория Соколикова (Медач)

Редакция: Мария Чжу (Медач)

Исследовательские группы фармакологических компаний и университетов по всему миру разрабатывают более 90 вакцин против SARS-CoV-2. Исследователи тестируют различные технологии, некоторые из которых ранее не использовались для конструкции вакцин. По меньшей мере шесть исследовательских групп уже начали вводить препараты добровольцам в испытаниях на безопасность; другие же проводят исследования на животных. Инфографика из журнала Nature объясняет идею и дизайн каждой вакцины.

Скачать PDF

Картинка
Оригинал

Коронавирусная инфекция

Новый коронавирус с помощью S-белков фиксируется на поверхности клеток человека, используя в качестве рецептора мембранно-связанный ангиотензин-превращающий фермент 2 (АПФ-2). Попав внутрь клетки, вирус заставляет ее начать трансляцию его РНК, чтобы продуцировать еще больше вирусных частиц.

Иммунный ответ

Специализированные «антигенпрезентирующие клетки» (АПК) фагоцитируют вирус и представляют его фрагменты на своей поверхности для последующей активации T-хелперных клеток. Т-хелперы обеспечивают другие стадии иммунного ответа: В-лимфоциты вырабатывают антитела, которые блокируют вирус, не позволяя ему заражать клетки, а также маркируют его с целью последующего разрушения. Т-киллеры идентифицируют и уничтожают инфицированные вирусом клетки.

Разнообразие вакцин

Все вакцины так или иначе направлены на то, чтобы подвергнуть организм воздействию чужеродного антигена. Он не приводит к развитию заболевания, но вызывает иммунный ответ, который может блокировать или убить вирус на случай, если человек заразится. В отношении коронавируса испытывают как минимум восемь типов вакцин, основанных на различных типах вирусов или вирусных компонентах.

Вакцины на основе вируса

По меньшей мере семь групп ученых разрабатывают вакцины с использованием данного вируса в ослабленной или инактивированной форме. Многие существующие на данный момент вакцины сделаны таким же образом (например, против кори и полиомиелита), но эти препараты требуют тщательной проверки их безопасности. Sinovac Biotech в Пекине начал тестировать инактивированную вакцину против SARS-CoV-2 на людях.

Аттенуированные вакцины

При изготовлении данной вакцины вирус обычно ослабляется путем пассирования в клетках животных или человека, пока не проявятся мутации, которые делают его менее способным вызывать заболевание. Codagenix в Фармингдейле, штат Нью-Йорк, работает с Индийским институтом сывороток, производящим вакцины в г. Пуне, с целью ослабления SARS-CoV-2 путем изменения его генетического кода, что приведет к менее эффективной выработке вирусных белков.

Инактивированный вирус

В таких вакцинах вирус убивают с использованием химических веществ, таких как формальдегид, или физических факторов, например, тепла. Создание вакцин такого типа, однако, необходимо начинать с большого количества активного вируса.

Вакцины на основе нуклеиновых кислот

По крайней мере 20 групп ученых нацелены на использование генетических конструкций на основе ДНК или РНК для синтеза белка коронавируса, который вызывает иммунный ответ. Нуклеиновая кислота встраивается в клетки человека, которые затем производят копии вирусного белка; большинство из этих вакцин кодируют S-белок вируса. Вакцины на основе РНК и ДНК безопасны и просты в разработке: для их производства необходимо создавать только генетический материал, а не вирус. Но доказательная медицина пока их не признала: ни одна лицензированная вакцина не использует эту технологию.

Вирусный вектор

Около 25 исследовательских групп сообщают, что работают над вакцинами на основе вирусного вектора. Вирус, такой как корь или аденовирус, генетически модифицирован таким образом, что он может продуцировать коронавирусные белки в организме. Такие вирусы ослаблены, поэтому они не вызывают заболевание. Есть два типа вирусов: реплицирующиеся в клетках и нереплицирующиеся, вследствие отключения ключевых генов.

Реплицирующийся вирусный вектор (например, ослабленный вирус кори)

Недавно одобренная вакцина против вируса Эбола является примером вирусно-векторной вакцины, реплицирующейся внутри клеток. Такие вакцины, как правило, безопасны и вызывают сильный иммунный ответ. Однако уже существующий иммунитет к вектору может снизить эффективность такой вакцины.

Нереплицирующийся вирусный вектор (такой, как аденовирус)

Ни одна из лицензированных вакцин не использует этот метод, но он уже давно существует в контексте генной терапии. Над этим подходом работает американский фармацевтический гигант Johnson & Johnson.

Вакцины на основе белков

Многие исследователи пытаются вводить белки коронавируса прямо в организм. Для этого так же могут быть использованы фрагменты белков или белковые оболочки, имитирующие внешний слой коронавируса.

Белковые субъединицы

Около 28 исследовательских команд работают над субъединичными вакцинами. Большинство исследователей сосредоточены на S-белках вируса или ключевой его части, называемой участком связывания рецептора. Подобные вакцины против вируса атипичной пневмонии защищали обезьян от инфекции, но не были протестированы на людях. Для работы этих вакцин могут потребоваться адъюванты — иммуностимулирующие молекулы, доставляемые вместе с вакциной, а также введение нескольких доз.

Вирусоподобные частицы

«Пустые» вирусные оболочки имитируют структуру коронавируса, но не могут вызывать заболевание, поскольку они не содержат в своем составе генетический материал. Пять групп исследователей работают над созданием вирусоподобных частиц, способных вызвать сильный иммунный ответ, однако эта идея может быть сложна в реализации.


Пусть больше людей узнает о проектеПоделитесь с друзьями и коллегами. Вместе победим! 💪