НОВОСТИ ФТ «СИРИУС»
01 декабря 2021
Как быстро адаптировать вакцины от COVID-19 под новые штаммы вируса
Об этом рассказал директор Научного центра трансляционной медицины Научно-технологического университета «Сириус» Роман Иванов.
Почему сложно победить коронавирус? Как работают современные вакцины против COVID-19? Как быстро адаптировать их под новые штаммы вируса? Об этом в интервью газете «Юг Times» рассказал директор Научного центра трансляционной медицины Научно-технологического университета «Сириус» Роман Иванов.

По словам Иванова, SARS-CoV-2, как и вирус гриппа, способен быстро мутировать, снижая эффективность иммунного ответа. Это своего рода игра макро- и микроорганизма, в которой вирус, изменяя свои поверхностные белки, старается стать невидимым для клеток иммунной системы. Такая маскировка приводит к тому, что переболевшие или вакцинированные люди могут заразиться повторно. Поэтому при появлении новых вариантов вируса становится особенно актуальной повторная вакцинация, в перспективе - новыми вариантами вакцин, созданными с учетом генетических особенностей новых вариантов. Стоит отметить, что для этих целей очень подходят вакцины, созданные на основе молекулы РНК, - запуск производства нового варианта вакцины в их случае гораздо проще.

«Цель вакцинации - формирование иммунологической памяти и достаточной напряженности иммунитета. Вводя вакцину, мы знакомим иммунную систему с определенным микроорганизмом - вирусом или бактерией, при этом человек не заболевает, но его иммунные клетки запоминают отдельные черты возбудителя - антигены. Если спустя какое-то время встреча с настоящей инфекцией все же состоится, лимфоциты узнают «врага» и среагируют своевременно, не дав ему распространиться по организму и поразить большое число клеток. Это, кстати, объясняет, почему вакцинированный человек все-таки может заразиться, но при этом болезнь у него, скорее всего, будет протекать в легкой форме: иммунная система просто не даст возбудителю развернуться в полную силу», - отметил эксперт.

Иммунный ответ против вируса можно сформировать несколькими путями - ввести убитый, неспособный размножаться вирус, фрагменты которого клетки будут демонстрировать лимфоцитам, запуская иммунный ответ. Такой механизм используется в вакцине «КовиВак». Или использовать так называемый рекомбинантный (безвредный) вирус, в который введен ген, кодирующий один из белков SARS-CoV-2. Этот белок становится частью оболочки вакцинного вируса. Эта новая технология использована в вакцине «Спутник V». При попадании в клетку рекомбинантного вируса на его белки, включая белок SARS-CoV-2, запускается иммунный ответ. Размножения вируса и повреждения клеток при этом не происходит.

Третий способ запустить иммунный ответ - доставить в клетку непосредственно молекулу РНК, без каких-либо вирусных белков. Из этой молекулы тут же напрямую начинает синтезироваться белок вируса или его фрагмент. Это позволяет очень быстро запустить иммунный ответ. Напряженность иммунного ответа после применения РНК-вакцин самая сильная, степень защиты несколько выше, чем у других вакцин, - соперничать с ними может только «Спутник V». И поскольку это лишь один из нескольких белков, необходимых для сборки вирусной частицы, отсутствует даже теоретическая возможность размножения вакцинного вируса.

То, что белок в данном случае синтезируется самой клеткой, делает его очень похожим на вирусный белок, синтезируемый клеткой при инфицировании ее вирусом, - это повышает шансы на то, что иммунный ответ будет максимально эффективным. Отсутствие других вирусных белков в мРНК делает иммунный ответ более специфичным, теоретически снижая вероятность нежелательных иммунных реакций.

Важно, что при наличии отработанных технологий разработки и производства РНК-вакцин можно достаточно быстро модифицировать молекулы мРНК и создать вакцину против новых штаммов вируса или нового возбудителя. Нужно лишь вставить последовательность нуклеотидов, кодирующих новый вариант вирусного белка. При производстве матричных РНК-вакцин не используются клеточные культуры, что уменьшает число проблематичных технологических процессов, снимает свойственные другим типам вакцин риски контаминации клеточных культур другими вирусами.

Как отметил Роман Иванов, технологии разработки мРНК-вакцин появились недавно и в России развиты недостаточно. Ведь и за рубежом первыми одобренными мРНК-вакцинами стали именно вакцины для профилактики новой коронавирусной инфекции. А технологий производства мРНК-вакцин в России нет вовсе. Эти молекулы очень нестабильны и быстро разрушаются. Для того, чтобы доставить их в клетку, необходим инжиниринг самой молекулы, чтобы сделать ее более стабильной и не вызывающей побочных эффектов. Нужны и особые вещества, облегчающие попадание мРНК в клетку. Молекула мРНК упаковывается в так называемые липидные наночастицы – комплекс из нескольких сложных молекул, которые защищают ее от разрушения и, взаимодействуя с мембраной клетки, обеспечивают проникновение в нее мРНК.

«Вместе с тем, возможность очень быстрой разработки мРНК-вакцин при появлении любого нового патогена делает наличие этой технологии в научно-производственном арсенале государства обязательным. Лишь при возможности быстро разрабатывать и производить все основные классы тест-систем и лекарственных препаратов, необходимых для диагностики, профилактики и лечения инфекционных заболеваний, можно обеспечить готовность страны к новым инфекциям. Которые, к сожалению, неизбежно будут появляться», - сказал Роман Иванов.

Новые инфекционные заболевания - такие как COVID-19 - большой вызов, поскольку препаратов, специфически воздействующих на вирус, при возникновении эпидемии новой инфекции просто не может быть. Но и старые, хорошо известные возбудители, такие как болезнетворные бактерии, меняются, вырабатывая устойчивость к существующим антибиотикам. Ученые полагают, что в 10-15-летней перспективе антибиотикорезистентные бактерии будут представлять куда большую угрозу, чем даже нынешняя пандемия COVID-19. Достаточно быстро развивается устойчивость и к новым, только что разработанным антибиотикам. Поэтому необходимы новые подходы. Именно поэтому в Университете «Сириус» разрабатывают новые препараты и РНК-вакцины для борьбы с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам. Они позволят блокировать механизмы устойчивости бактерий и повысят эффективность существующих антибиотиков.