Hogyan készül a koronavírus elleni védőoltás, és megállíthatja-e a járványt

2024 Szerző: Malcolm Clapton | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 03:59

Váratlanul nem kell felgyorsítani az oltással kapcsolatos munkát.

Biotechnológiai cégek és tudományos intézmények tucatjai versenyeznek a világjárvány ellen, hogy különféle oltási lehetőségeket hozzanak létre az új SARS – CoV – 2 koronavírus ellen. Kiderítjük, milyen technológiákat használnak ezek kifejlesztéséhez, mennyi időbe telik, amíg beoltható a COVID-19 vakcina, és hogy a jövőbeli vakcina képes lesz-e megállítani a világjárványt.

Minden alkalommal, amikor az emberiség új fertőzéssel szembesül, három verseny indul egyszerre: egy gyógyszerért, egy tesztrendszerért és egy vakcináért. A múlt héten a Rospotrebnadzor Tudományos Központ megkezdte az új koronavírus elleni oltóanyag tesztelését, a koronavírus elleni oltóanyag tesztelését állatokon, az Egyesült Államokban pedig megkezdődik a COVID-19 elleni vizsgált vakcina NIH klinikai vizsgálata. Ez azt jelenti, hogy közel a győzelem a járvány felett?

A WHO szerint világszerte mintegy 40 laboratórium jelentette be a COVID-19 vakcinajelölt vázlatot – 2020. március 20-án, hogy oltóanyagokat fejlesztenek ki a koronavírus ellen. És annak ellenére, hogy vannak köztük egyértelmű vezetők - például a kínai CanSino Biologics cég, amely megkapta a REKOMBINÁNS ÚJ KORONAVÍRUS VAKCINÁT (ADENOVÍRUS 5. TÍPUSÚ VEKTOR) KLINIKAI VIZSGÁLATRA ENGEDÉLYEZETT, humán vizsgálatokhoz, és az amerikai Moderna, amely már megkapta. - Most már nehéz megjósolni, hogy melyik cég nyeri ezt a versenyt, és ami a legfontosabb, hogy az oltások fejlesztése megelőzi-e a koronavírus terjedését. Ezen a versenyen a siker nem utolsósorban a fegyverválasztáson múlik, vagyis azon, hogy az oltóanyag milyen elvre épül.

A halott vírus rossz vírus

Az iskolai tankönyvekben általában azt írják, hogy elölt vagy legyengített kórokozót használnak a védőoltásokhoz. De ez az információ kissé elavult. „Inaktivált (“megölt”. - Kb. N + 1.) És legyengített (gyengített. - Kb. N + 1.) A vakcinákat a múlt század közepén találták ki és vezették be, és nehéz őket modernnek tekinteni, - magyarázza az N +1 Olga Karpova, a Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem Biológiai Kar Virológiai Tanszékének vezetője egy beszélgetésben. - Ez drága. Nehéz szállítani és tárolni, sok oltóanyag olyan állapotban jut el oda, ahol szükség van rá (ha például Afrikáról beszélünk), amikor már nem véd senkit."

Ráadásul nem biztonságos. Az „elölt” vírus nagy dózisának eléréséhez először nagy mennyiségű élőlényt kell beszerezni, és ez megnöveli a laboratóriumi berendezésekkel szemben támasztott követelményeket. Ezután semlegesíteni kell - ehhez például ultraibolya vagy formalint használnak.

De hol a garancia arra, hogy a "halott" vírusrészecskék sokasága között nem lesz több, ami betegséget okozhat?

Legyengült kórokozóval ez még nehezebb. Most, hogy legyengüljön, a vírust mutációra kényszerítik, majd kiválasztják a legkevésbé agresszív törzseket. Ez azonban új tulajdonságokkal rendelkező vírust eredményez, és nem mindegyiket lehet előre megjósolni. Még egyszer: hol a garancia arra, hogy a vírus, ha egyszer bekerült a szervezetbe, nem folytatja a mutálódást, és nem hoz létre még "gonoszabb" "utódokat", mint az eredeti?

Ezért ma már ritkán használnak „megölt” és „nem megölt” vírusokat is. Például a modern influenza elleni védőoltások között az „attenuált kórokozók” kisebbségben vannak - Következő generációs influenzaoltások: a lehetőségek és a kihívások kisebbségben vannak - az Európában és az Egyesült Államokban 2020-ig jóváhagyott 18 oltóanyagból csak 2 kerül forgalomba. A koronavírus elleni vakcina több mint 40 projektje közül csak egyet szerveznek ennek az elvnek megfelelően - az Indian Institute of Serum foglalkozik vele.

Oszd meg és oltsd be

Sokkal biztonságosabb, ha az immunrendszert nem a teljes vírussal, hanem annak egy külön részével vezetjük be. Ehhez ki kell választania egy fehérjét, amellyel az ember "belső rendõrsége" pontosan felismeri a vírust. Általában ez egy felszíni fehérje, amelynek segítségével a kórokozó behatol a sejtekbe. Ezután sejttenyészetet kell szereznie, hogy ezt a fehérjét ipari méretekben állítsa elő. Ez génsebészet segítségével történik, ezért az ilyen fehérjéket génmanipuláltnak vagy rekombinánsnak nevezik.

„Úgy gondolom, hogy a vakcináknak rekombinánsoknak kell lenniük, semmi másnak” – mondja Karpova. - Sőt, ezeknek védőoltásoknak kell lenniük hordozón, vagyis a vírus fehérjéinek valamilyen hordozón kell lenniük. A tény az, hogy önmagukban (a fehérjék) nem immunogének. Ha kis molekulatömegű fehérjéket használnak oltóanyagként, nem alakul ki immunitásuk, a szervezet nem reagál rájuk, így a hordozó részecskék feltétlenül szükségesek.”

Mint ilyen hordozót, a Moszkvai Állami Egyetem kutatói a dohánymozaik vírus alkalmazását javasolják Dohánymozaik vírus - "Wikipedia" (ez egyébként a legelső vírus, amelyet emberek fedeztek fel). Általában úgy néz ki, mint egy vékony pálcika, de hevítve labda formát ölt. „Stabil, egyedülálló adszorpciós tulajdonságokkal rendelkezik, magához vonzza a fehérjéket” – mondja Karpova. "A felületén kis fehérjéket helyezhet el, az antigéneket." Ha a dohánymozaikvírust koronavírus-fehérjékkel fedi le, akkor a szervezet számára a SARS-CoV-2 vírusrészecske utánzatává válik. „A dohánymozaikvírus – jegyzi meg Karpova – hatékony immunstimuláns a szervezet számára. Ugyanakkor, mivel a növényi vírusok nem fertőzhetik meg az állatokat, így az embert sem, abszolút biztonságos terméket készítünk."

A rekombináns fehérjékkel kapcsolatos különféle módszerek biztonságossága miatt ezek lettek a legnépszerűbbek – jelenleg legalább egy tucat cég próbál ilyen fehérjét beszerezni a koronavírus számára. Emellett sokan más hordozóvírusokat is használnak – például adenovírus-vektorokat vagy akár módosított élő kanyaró- és himlővírusokat, amelyek megfertőzik az emberi sejteket, és ott a koronavírus-fehérjékkel együtt szaporodnak. Ezek a módszerek azonban nem a leggyorsabbak, mert szükséges a fehérjék és vírusok in-line termelésének megteremtése sejttenyészetekben.

Meztelen gének

A sejttenyészetben a fehérjetermelési lépés lerövidíthető és felgyorsítható, ha a szervezet sejtjeit önmagukban vírusfehérjéket állítják elő. A génterápiás vakcinák ezen elv szerint működnek – „csupasz” genetikai anyag – vírus DNS vagy RNS – beépíthető az emberi sejtekbe. A DNS-t általában elektroporációval fecskendezik be a sejtekbe, vagyis az injekcióval egyidejűleg fénykisülést kap az ember, ennek eredményeként megnő a sejtmembránok áteresztőképessége, és DNS-szálak jutnak be. Az RNS-t lipidvezikulák segítségével juttatják be. Így vagy úgy, a sejtek vírusfehérjét kezdenek termelni, és ezt demonstrálják az immunrendszer felé, és az immunválaszt bontakozik ki vírus hiányában is.

Ez a módszer egészen új, nincs a világon olyan vakcina, amely ezen az elven működne.

Ennek ellenére a WHO szerint egyszerre hét cég próbál rá oltást készíteni a koronavírus ellen. Ezt az utat járja be a Moderna Therapeutics, az oltásverseny amerikai éllovasa. A verseny további három oroszországi résztvevője is kiválasztotta magát: a novoszibirszki Vector Tudományos Központ (a Roszpotrebnadzor szerint egyszerre hat vakcinatervet tesztel, és ezek közül az egyik RNS-en alapul), Biocad and the Scientific and Clinical Center for Precision and Regenerative Medicine price Kazan.

„Elvileg nem olyan nehéz vakcinát létrehozni” – mondja Albert Rizvanov, a Központ igazgatója, a Kazanyi Szövetségi Egyetem Alapvető Orvostudományi és Biológiai Intézetének Genetikai Tanszékének professzora. – A génterápiás vakcinák a leggyorsabbak a fejlődés szempontjából, mert elég egy genetikai konstrukciót létrehozni. A Központban készülő oltóanyagnak egyszerre több célpontra kell lőnie: egyszerre több vírusgént tartalmazó DNS-szálat fecskendeznek a sejtekbe. Ennek eredményeként a sejtek nem egy vírusfehérjét termelnek, hanem egyszerre többet.

Ráadásul Rizvanov szerint a DNS-vakcinák olcsóbbak lehetnek, mint a többi gyártás során. „Lényegében olyanok vagyunk, mint az X űr” – viccelődik a tudós. - A prototípus fejlesztésünk mindössze néhány millió rubelbe kerül. A prototípuskészítés azonban csak a jéghegy csúcsa, az élő vírussal való tesztelés pedig teljesen más sorrend.”

Viszontagságok és trükkök

Amint az oltóanyagok az elméleti fejlesztésekből kutatási objektumokká alakulnak, az akadályok és korlátozások gombaszerűen növekedni kezdenek. A finanszírozás pedig csak az egyik probléma. Karpova szerint a Moszkvai Állami Egyetemnek már van mintája az oltóanyagból, de a további teszteléshez más szervezetekkel való együttműködésre lesz szükség. A következő lépésben a biztonság és az immunogenitás tesztelését tervezik, ez pedig az egyetem falain belül valósulhat meg. De amint értékelni kell a vakcina hatékonyságát, dolgoznia kell a kórokozóval, és ez tilos az oktatási intézményben.

Ezenkívül speciális állatokra lesz szükség. A helyzet az, hogy a közönséges laboratóriumi egerek nem minden emberi vírussal betegszenek meg, és a betegség képe is nagyon eltérő lehet. Ezért a vakcinákat gyakran görényeken tesztelik. Ha az egerekkel való munka a cél, akkor génmódosított egerekre van szükség, amelyek sejtjeikben pontosan ugyanazokat a receptorokat hordozzák, amelyekhez a koronavírus „kapaszkodik” a páciens szervezetében. Ezek az egerek nem olcsó Ace2 CONSTITUTIVE KNOCKOUT (soronként tíz-húszezer dollár). Igaz, néha meg lehet spórolni – vásárolni csak néhány egyedet és tenyészteni őket a laboratóriumban –, de ez meghosszabbítja a preklinikai tesztelési szakaszt.

És ha még meg tudjuk oldani a finanszírozás problémáját, akkor az idő leküzdhetetlen nehézség marad. Rizvanov szerint a vakcinák kifejlesztése általában hónapokig és évekig tart. „Ritkán kevesebb, mint egy év, általában több” – mondja. A Szövetségi Orvosbiológiai Ügynökség vezetője (rekombináns fehérje alapú vakcinát fejlesztenek) Veronika Skvortsova azt javasolta, hogy az oroszországi FMBA 2020 júniusában megkapja az első teszteredményeket a koronavírus-oltás prototípusairól, hogy a kész vakcina megjelenhet 11 hónap.

A folyamatot több szakaszban lehet felgyorsítani. A legnyilvánvalóbb a fejlődés. Az amerikai Moderna cég vette át a vezetést, mert már régóta fejleszt mRNS-oltóanyagokat. Egy másik elkészítéséhez pedig elegük volt az új vírus dekódolt genomjából. A moszkvai és kazanyi orosz csapatok szintén több éve dolgoznak technológiájukon, és korábbi, más betegségek elleni vakcináik tesztjeinek eredményeire támaszkodnak.

Az ideális egy olyan platform, amely lehetővé teszi, hogy gyorsan létrehozzon egy új vakcinát egy sablonból. A Moszkvai Állami Egyetem kutatói ilyen terveket szőnek.

„Részecskénk felületén több vírus fehérjéit is elhelyezhetjük, és egyszerre védekezhetünk a COVID-19, a SARS és a MERS ellen. Még azt is gondoljuk, hogy a jövőben megelőzhetjük az ilyen járványok kialakulását. 39 koronavírus létezik, ezek egy része közel áll a humán koronavírusokhoz, és teljesen világos, hogy mit jelent a faji korlát leküzdése (vírus „ugrása” denevérről emberre. - Megjegyzés N + 1.). De ha van olyan vakcina, mint a Lego, akkor rátehetjük valamilyen vírus fehérjét, ami valahonnan származott. Ezt két hónapon belül megtesszük – ezeket a fehérjéket kicseréljük vagy hozzáadjuk. Ha 2019 decemberében elérhető lett volna egy ilyen vakcina, és legalább Kínában beoltották volna az embereket, akkor ez nem terjedt volna tovább."

A következő szakasz a preklinikai tesztelés, vagyis a laboratóriumi állatokkal végzett munka. Ez nem a leghosszabb folyamat, de az emberen végzett klinikai kísérletekkel kombinálva a saját rovására nyerhető. A Moderna pontosan ezt tette – a cég egy gyors biztonsági ellenőrzésre szorítkozott, és egyenesen az emberkutatásba kezdett. Érdemes azonban emlékezni arra, hogy az általa kipróbált gyógyszer az egyik legbiztonságosabb. Mivel a Moderna nem használ vírusokat vagy rekombináns fehérjéket, nagyon kicsi az esélye annak, hogy az önkénteseknek mellékhatásai lesznek – az immunrendszernek egyszerűen nincs mire agresszíven reagálnia. A legrosszabb, ami történhet, hogy a vakcina hatástalan. De ezt még ellenőrizni kell.

A vakcinák előállítása azonban nyilvánvalóan nem korlátozó szakasz. „Ez nem bonyolultabb, mint a rekombináns fehérjék szokásos biotechnológiai előállítása” – magyarázza Rizvanov. Szerinte az üzem hónapok alatt millió adag ilyen oltóanyagot tud előállítani. Olga Karpova hasonló becslést ad: három hónap egy millió adagért.

Vakcinára van szüksége?

Vitatható kérdés, hogy érdemes-e visszaszorítani a klinikai vizsgálatokat. Először is, ez önmagában lassú folyamat. A vakcinát sok esetben több lépcsőben kell beadni: ha a vírus nem szaporodik el magától a szervezetben, akkor gyorsan kiürül, és koncentrációja nem elegendő a madárinfluenza A vírus pandémiára való felkészültség és vakcinafejlesztés komoly immunrendszer kiváltására. válasz. Ezért még egy egyszerű hatékonysági teszt is legalább több hónapot vesz igénybe, és az orvosok egy teljes éven keresztül ellenőrzik a vakcina biztonságosságát az önkéntesek egészsége szempontjából.

Másodszor, a COVID-19 az az eset, amikor az emberkísérletek felgyorsítása sokak számára nem tűnik praktikusnak.

A betegség miatti mortalitást ma néhány százalékra becsülik, és ez az érték valószínűleg tovább csökken, amint kiderül, hányan szenvedték el a betegséget tünetmentesen. De a vakcinát, ha most találják fel, emberek millióinak kell majd beadni, és már kis mellékhatások is magával a fertőzéssel összemérhető számú megbetegedést és halálozást eredményezhetnek. Az új koronavírus pedig korántsem elég "dühös" ahhoz, hogy Rizvanov szavaival élve "teljesen félredobjon minden biztonsági szempontot". A tudós úgy véli, hogy a jelenlegi helyzetben a karantén a leghatékonyabb.

Karpova szerint azonban a közeljövőben nincs sürgős szükség oltásra. „Nem kell beoltani az embereket járvány idején, ez nincs összhangban a járványügyi szabályokkal” – magyarázza.

Galina Kozhevnikova, a RUDN Egyetem fertőző betegségek tanszékének vezetője egyetért vele. „Járvány idején egyáltalán nem javasolt az oltás, még a rutinszerű is, ami benne van az oltási rendben. Mivel nincs garancia arra, hogy egy személy nincs lappangási időszakban, és ha ebben a pillanatban vakcinát alkalmaznak, lehetségesek a nemkívánatos események és az oltás hatékonyságának csökkenése”- mondta Kozhevnikova az N + 1 kérdésre válaszolva.

Hozzátette, vannak esetek, amikor egészségügyi okokból sürgősségi védőoltás szükséges olyan helyzetben, amikor élet-halálról van szó. Például az 1979-es szverdlovszki lépfene-járvány idején mindenkit beoltottak, emberek ezreit oltották be sürgősen, 1959-ben Moszkvában pedig a Kokorekin által hozott himlőjárvány idején Alekszej Alekszejevics - Alekszej Kokorekin művész Indiából származó "Wikipedia".

„A koronavírus azonban egyáltalán nem ilyen történet. A történésekből azt látjuk, hogy ez a járvány az akut légúti megbetegedések klasszikus törvényei szerint alakul ki”- mondja Kozhevnikova.

Így az oltóanyag-fejlesztők mindig kínos helyzetben vannak. Amíg nincs vírus, szinte lehetetlen vakcinát létrehozni. Amint megjelent a vírus, kiderül, hogy ezt tegnapelőtt kellett volna megtenni. És ha meghátrál, a gyártók elveszítik vásárlóikat.

Az oltást azonban be kell adni. Ez nem történt meg a koronavírus-fertőzések korábbi kitörései során – a MERS és a SARS is túl gyorsan ért véget, és a kutatás elvesztette a finanszírozást. De ha 2004 óta nem fordult elő SARS-es eset a világon, akkor az utolsó MERS-eset 2019-ből származik, és senki sem tudja garantálni, hogy a járvány nem fog megismétlődni. Ezenkívül a korábbi fertőzések elleni vakcina stratégiai platformot jelenthet a jövőbeli vakcinák kifejlesztéséhez.

Karpova megjegyzi, hogy még a COVID-19 kitörése után is lehetséges egy újabb járvány. És ebben az esetben az államnak készen kell lennie egy vakcinával.„Ez nem az a fajta vakcina, amellyel minden embert be kell oltani, mint az influenza ellen” – mondja. "De egy új járvány kitörése esetén az államnak rendelkeznie kell egy ilyen vakcinával, valamint egy tesztrendszerrel."

Koronavírus. A fertőzöttek száma:

243 093 598

a világban

8 131 164

Oroszországban Térkép megtekintése