мРНК вакцины
С учетом того, насколько срочно человечеству требуется вакцина от коронавируса SARS-CoV-2, самыми перспективными кандидатами сегодня считаются мРНК вакцины. Принцип их действия заключается в том, что в организм человека вводиться РНК-мессенджер, который, образно говоря, превращает организм человека в фармацевтическую фабрику. Он «инструктирует» клетки организма для выработки иммунного ответа, то есть производства антител к вирусу.
Основное преимущество этого типа вакцин заключается в том, что потенциально они могут быть разработаны и произведены значительно быстрее традиционных, хотя бы потому, что он не требует выращивания большого количества вируса. Так, флагман этого направления компания биотехнологическая компания из Массачусетса Moderna Therapeutics установила абсолютный рекорд в фармацевтической промышленности, представив своего кандидата на вакцину (мРНК-1273) всего через 42 дня после секвенирования генома нового коронавируса. А до первого ее введения человеку прошло в общей сложности 63 дня.
Работая в сотрудничестве с Национальным институтом здравоохранения США (NIH), компания начала первую фазу клинических испытаний 16 марта 2020 года, и, если этот этап подтвердит иммуногенность (способность вызывать иммунный ответ) и безопасность мРНК-1273, вторая фаза исследований начнется уже в апреле .
Moderna – не единственная компания, работающая над мРНК вакцинами. Серьезным кандидатом также является германская компания BioNTech, планирующая уже в апреле начать клиническое тестирование своей вакцины против SARS-CoV-2, в которой нити мРНК используются для стимулирования производства защитных антител. В глазах экспертов, ее шансы на успех особенно возросли после заключения контрактов о сотрудничестве в деле продвижения разработки вакцины в Китае с шанхайской компаний Fosun Pharma, а также компанией Pfizer в других странах мира.
В апреле также начнутся тестирования на животных мРНК вакцины компании CureVac, а если они пройдут успешно летом начнутся испытания на людях. Эта компания также работает с Коалицией за инновации в обеспечении готовности к эпидемиям (англ. Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, CEPI)[1] над технологией производства мобильных мРНК, которая теоретически позволит работникам здравоохранения быстро производить вакцины для реагирования на месте вспышки.
Если все анонсированные испытания мРНК вакцин пройдут успешно, вполне вероятно, что первыеиз них появятся на рынке уже весной следующего года. Однако такие оптимистические прогнозы не учитывают главный риск: технология мРНК вакцин является развивающейся платформой. Так, компания Moderna, которая работает с 2010 года, еще не получила одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) ни для одного из своих мРНК продуктов, а ее самая продвинутая разработка в области вакцинации (мРНК вакцина против цитамегаловирусной инфекции) проходит только вторую фазу клинических испытаний.
Поэтому отказываться от разработки традиционных и альтернативных вакцин, которая пусть будет и более медленной, зато более надежной сегодня нельзя. И здесь на сцену выходят фармацевтические гиганты.
Традиционные вакцины
Компания Johnson & Johnson в партнерстве с Управлением перспективных исследований и разработок в области биомедицины (англ. Biomedical advanced research and development authority, BARDA)[2] работает над созданием дезактивированной версии вируса SARS-CoV-2, которая могла бы вызывать иммунный ответ, не вызывая инфекции. Пока она находится на ранних этапах исследования, но по прогнозам испытания ее вакцины на людях могут начаться в ноябре.
GlaxoSmithKline, один из крупнейших в мире производителей вакцин, предоставила свои адъюванты (соединения, которые повышают эффективность вакцин) частной биофармацевтической компании Clover Biopharmaceuticals, базирующейся в Чэнду. Подход Clover включает в себя инъекцию белков, которые стимулируют иммунный ответ, тем самым способствуя сопротивлению инфекции. Аналогичную сделку GlaxoSmithKline заключила с Университетом Квинсленда в Австралии, который также работает над протеиновой вакциной. GSK также предоставляет свои научные знания CEPI.
Sanofi, которая успешно разработала вакцины против желтой лихорадки и дифтерии, работает над решением проблемы коронавируса совместно с BARDA. Ее подход заключается в том, чтобы взять часть РНК коронавируса и смешать ее с генетическим материалом из безвредного вируса, создав химеру, которая сможет стимулировать иммунную систему, не допуская заболевания. Sanofi рассчитывает, что кандидат на вакцину от SARS-CoV-2 пройдет тестирование в лаборатории в течение шести месяцев, и может быть готов протестировать вакцину на людях в течение 1-1,5 лет.
Похожий подход использует и компания CanSino Biologics со штаб-квартирой в Тяньцзине (Китай), в портфолио которой есть, например, вакцина против вируса Эбола, продающаяся в Китае. 17 марта компания объявила, что ее кандидат на рекомбинантную новую коронавирусную вакцину против SARS-CoV-2, разработанный совместно с Пекинским институтом биотехнологии (BIB), получил одобрение для участия в первой фазе клинических испытаний в Китае.
Альтернативные разработки
Фармацевтические компании работают и над другими, альтернативными вакцинами от короновируса. Так, Arcturus Therapeutics в сотрудничестве с частным исследовательским университетом Дьюка (Северная Каролина, США) создает вакцину, основанную на инженерной РНК. Компания планирует взять РНК-вирус, который был отредактирован для кодирования белков, которые будут защищать от инфекции, и загрузить его в жидкую наночастицу. Такая вакцина потенциально обещает давать лучший иммунный ответ при более низкой дозе, чем конкурирующие подходы мРНК, но пока она находится на доклинической стадии разработки.
Inovio Pharmaceuticals, которая занимается созданием ДНК-препаратов, также обещает быстро создать вакцину для нового коронавируса. Работая на гранты CEPI, она разработала ДНК-вакцину против SARS-CoV-2, которая, по ее мнению, может генерировать защитные антитела и предохранять пациентов от инфекции. Сегодня компания сотрудничает с китайским производителем Beijing Advaccine Biotechnology и работает над доклинической разработкой кандидата под названием INO-4800, однако рассчитывает перейти к клиническим испытаниям уже в апреле. Теоретически, она имеет все шансы на успех, поскольку ДНК-вакцины действительно имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными. В частности, они обеспечивают не только выработку антител, но и специфический цитотоксичный ответ, то есть формируют как гуморальный так и клеточный иммунитет. Впрочем, пока ДНК-вакцины не применялись для лечения человека, хотя несколько таких препаратов были доступны для ветеринарного применения.
Ученые из Института дизайна белка Вашингтонского университета при финансировании Билла и Мелинды Гейтс, а также Национального института здравоохранения США (NIH) используют так называемый синбио-подход. При помощи синтетической биологии, используя компьютеры, они разрабатывают новые, самоорганизующиеся белковые наночастицы, усыпанные вирусными белками (антигенами), которые позволят организму выработать иммунитет.
Хотя сегодня ученые, в первую очередь сосредоточены на вакцине от SARS-CoV-2, они планируют помещать прикреплять к наночастицам антигены и других известных коронавирусов, чтобы создать универсальную вакцину.
То, что сегодня разработчики вакцин пропускают или максимально сокращают этап тестирования своих продуктов на животных, связано не только со спешкой. Дело в том, что исследователям сегодня, катастрофический не хватает лабораторных моделей. Обычная лабораторная мышь не восприимчива к новому вирусу SARS-CoV-2. Грызуны, способные заразиться коронавирусом, были специально спроектированы после вспышки SARS в начале 2000-х годов. Однако поскольку после последней вспышки MERS прошло уже более 10 лет, ученые не смогли оправдать расходы на сохранение таких колоний. Сегодня их начали разводить вновь, но пока их просто не достаточно для всех исследователей.
Когда ждать результатов?
Самый оптимистичный срок до появления вакцины, который называют фармкомпании и эксперты, составляет 1-1,5 года для мРНК вакцин и 3-4 года для традиционных вакцин. В сегодняшней ситуации он кажется невероятно долгим, однако обычно на разработку вакцины уходит 15, а иногда и 20 лет. Очевидно, что сегодня соблюдение обычной процедуры нерационально и те этапы исследований, которые обычно делались последовательно, сегодня ведутся параллельно. Так, компания Moderna едва ли не одновременна ввела мРНК-1273 мышам и людям. Некоторым экспертам это кажется оправданным, другим — морально сомнительным, потому что потенциально существуют неизвестные опасности.
Впрочем, важно отметить, что вакцины являются всего лишь одним и далеко не самым коротким путем к победе над вирусом. Более быстрые результаты обещают дать такие методы как использование других методов создания пассивного иммунитета, тестирование уже существующих препаратов, разработка низкомолекулярных противовирусных средств.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Коалиция за инновации в обеспечении готовности к эпидемиям (англ. Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, CEPI) — это фонд, который принимает пожертвования от государственных, частных, благотворительных организаций для финансирования независимых исследовательских проектов по разработке вакцин против новых инфекционных заболеваний.
- Управление перспективных исследований и разработок в области биомедицины (англ. Biomedical advanced research and development authority, BARDA) было создано для защиты США от химической, биологической, радиологической и ядерной угроз, а также от пандемического гриппа и других инфекционных заболеваний.
