Новая недорогая вакцина может спасти мир от коронавируса
- 9.04.2021, 10:52
Клинические испытания дают надежду на хорошие перспективы.
Новая формула вакцины, которая проходит клинические испытания в Бразилии, Мексике, Таиланде и Вьетнаме, может изменить борьбу с пандемией, пишет The New York Times (перевод – «Радыё Свабода»).
Что происходит
Вакцина, получившая название NDV-HXP-S, является первой вакциной в клинических испытаниях, в которой используется новый молекулярный дизайн, который, как ожидается, даст возможность вырабатывать более сильные антитела, чем вакцины нынешнего поколения. И эту новую вакцину сделать гораздо проще.
Существующие вакцины таких компаний, как Pfizer и Johnson & Johnson, должны производиться на специализированных заводах с использованием труднодоступных ингредиентов. Новую вакцину можно массово производить в куриных яйцах — так, как это ежегодно происходит с миллиардами доз вакцин против гриппа на заводах во всем мире.
Если вакцина NDV-HXP-S окажется безопасной и эффективной, производители вакцин от гриппа смогут производить более миллиарда доз вакцины в год. Страны с низким и средним уровнем доходов, которые сейчас борются за получение вакцин из более богатых стран, могут заполучить возможность производить вакцину NDV-HXP-S для себя или приобретать ее по низкой цене у соседей.
Однако сначала клинические испытания должны доказать, что NDV-HXP-S действительно работает для людей. Первый этап клинических испытаний завершится в июле этого года, а заключительный этап продлится еще несколько месяцев. Но эксперименты с привитыми животными дают надежду на хорошие перспективы.
На помощь идет белок Р2
Вакцины работают, знакомя иммунную систему с вирусом достаточно хорошо, чтобы вызвать защиту от него. Некоторые вакцины содержат целые убитые вирусы; другие содержат только один вирусный белок. Третьи содержат генетические инструкции, которые стимулируют наши клетки к производству вирусного белка.
После контакта с вирусом или его частью иммунная система учится вырабатывать антитела, которые атакуют патогены. Иммунные клетки также могут научиться распознавать инфицированные клетки и уничтожать их.
В 2015 году появился еще один коронавирус, вызвавший смертельную пневмонию под названием MERS. Структурный биологи Джейсон Маклеллан, из Медицинской школы Гейзеля в Дартмуте (США) и его коллеги решили создать вакцину против MERS.
Ученые решили сделать своей мишенью спайковый белок, которые помогает вирусу попасть в клетку человека и сделать ее фабрикой для своего размножения. Но этот белок-шип меняет форму. Когда он готовится слиться с клеткой, то принимает форму тюльпана, похожую на копье.
Ученые называют эти две формы «формами шипа до и после слияния». Антитела против формы «до слияния» эффективно действуют против коронавируса, но антитела к форме белка «после слияния» не останавливают его.
Доктор Маклеллан и его коллеги открыли способ содержать белок в форме тюльпана «до слияния». Оказалось, что все, что им нужно было сделать, это заменить два из более чем 1000 строительных блоков в белке на соединение, которое называется пролин.
Полученный в результате спайк-белок, названный 2P, имеет в себе две молекулы пролина. Этот белок с намного большей вероятностью принимает нужную форму тюльпана. Исследователи ввели шипы 2P мышам и обнаружили, что животные могут легко бороться с инфекциями коронавируса MERS.
2P используют и в вакцинах от коронавируса
Команда Маклеллана подала патент на модифицированный шип, но мир почти не обратил внимания на изобретение. Вирус болезни MERS, хотя и смертельно опасен, но не очень заразен, оказался относительно незначительной угрозой; менее 1000 человек умерли от MERS с тех пор, как он впервые появился у людей.
Но в конце 2019-го появился новый коронавирус SARS-CoV-2, который начал разрушать мир. Доктор Макллалан и его коллеги взялись за дело и разработали шип 2P специально для SARS-CoV-2.
В считанные дни компания Moderna использовала эту информацию для разработки вакцины против COVID-19. Вакцина содержала генетическую молекулу РНК с инструкциями по созданию спайкового белка 2P.
Вскоре за этим примером последовали и другие компании, взяв шипы 2P для разработки собственных вакцин и начав клинические испытания. Все три вакцины, разрешенные на данный момент в США – от Johnson & Johnson, Moderna и Pfizer-BioNTech — используют спайковый белок 2P. Его используют и другие производители вакцин, например, Novavax и Sanofi, которые готовятся подать заявки на регистрацию
Два пролина – хорошо, а шесть — еще лучше
Как только доктор Маклеллан и его коллеги передали спайк 2P производителям вакцин, они занялись более внимательный изучением вирусного белка.
В марте команда Маклеллана объединилась с учеными из
Университет штата Техас в Остине. В трех лабораториях было создано 100 новых шипов, каждый из которых был изменен. При финансовой поддержке Фонда Билла Гейтса ученые испытали каждую из этих версий, а затем объединили наиболее успешные в новые шипы. В конце концов они создали один белок, который соответствовал их ожиданиям.
Победитель содержал два пролина в связи 2P и четыре дополнительные пролины, обнаруженные в другом месте белка. Доктор Маклеллан назвал новый спайковый белок HexaPro в честь шести пролинов.
Структура HexaPro более стабильна, чем 2P. Она более эластична, лучше противостоит нагреванию и вредным химическим веществам.
Техасский университет заключил лицензионное соглашение для HexaPro, которое позволяет компаниям и лабораториям в 80 странах мира с низким и средним уровнем дохода использовать белок в своих вакцинах без уплаты лицензионных отчислений.
На помощь пришло и куриное яйцо
Для производства первой волны разрешенных вакцин против COVID-19 требуются специальные дорогостоящие ингредиенты. Например, вакцина Moderna на основе РНК нуждается в генетических строительных блоках, которые называются нуклеотидами, а также в жирной кислоте, которая производится на заказ и нужна для создания вокруг нуклеотидов пузырьков. Эти ингредиенты должны быть собраны в вакцину на специально построенных заводах.
Но оказалось, что вакцину на основе HexaPro, можно сделать проще, используя технологию производства вакцин против гриппа в куриных яйцах.
Во многих странах есть огромные фабрики по производству дешевых прививок от гриппа, где вирусы гриппа вводят в куриные яйца, в которых рождается множество новых копий вирусов. После специалисты извлекают вирусы из яиц, ослабляют или убивают их и помещают в вакцины.
Группа ученых из Медицинской школы Икана в Нью-Йорке попыталась сделать вакцину от коронавируса на основе HexaPro, используя птичий вирус болезни Ньюкасла, который безвреден для людей.
Обернутый белком HexaPro вирус болезни Ньюкасла ввели в куриное яйцо и он начал размножаться. А поскольку это птичий вирус, он быстро и успешно размножается именно в куриных яйцах. Одно яйцо может дать от пяти до десяти доз NDV-HXP-S по сравнению с одной или двумя дозами противогриппозных вакцин.
В прошлом году экспериментальное производство вакцины NDV-HXP-S было организовано на вьетнамской фабрике, которая производит вакцины от гриппа в куриных яйцах. В октябре фабрика отправила вакцину в Нью-Йорк для испытаний. Исследователи Mount Sinai обнаружили, что NDV-HXP-S обеспечивает мощную защиту мышей и хомяков.