Большинство специалистов связывают надежду на успех борьбы с этим заболеванием исключительно с возможностью скорейшей разработки эффективной вакцины. Поэтому пандемия превратилась в серьезный экзамен для ведущих научных организаций и фармкомпаний, специализирующихся на разработке и производстве инновационных терапевтических и профилактических лекарств.
В обычных условиях процесс разработки вакцины от идеи до производства первой промышленной партии занимает обычно 3-5 лет. Это связано со многими факторами: сложностью нахождения наиболее иммуногенных участков на поверхности вирусной частицы, необходимостью преодолеть защиту вирусов от образования естественных антител, продолжительностью проведения клинических исследований, сложностью ускоренной организации производства крупных партий вакцины.
Для успешного преодоления этих трудностей организация должна обладать готовой научно-производственной платформой; способностью провести доклиническую стадию и быстро организовать международную программу клинических исследований; высокими темпами исследовательской работы при сохранении бескомпромиссных стандартов качества и безопасности. Необходимы также производственные мощности, подготовленные к быстрому масштабированию экспериментального производства до выпуска крупных промышленных партий готовой вакцины.
По сведениям ВОЗ, на 12 ноября 2020 года в мире разрабатывалось 212 вакцин-кандидатов против SARS-CoV-2, из них 164 находились в доклинической стадии и 48 - на этапе клинических исследований. Основными платформами для решения этих задач в настоящее время являются:
- вакцины на основе инактивированного вируса SARS-CoV-2;
- вакцины на основе чистых рекомбинантных белков, являющихся основой структуры характерных "шипов" на поверхности коронавируса;
- вирусные векторы (например, аденовирусы), экспрессирующие на своей поверхности характерные белки "шипа" SARS-CoV-2;
- ДНК-вакцины, представляющие собой генно-инженерную конструкцию, состоящую из ДНК, кодирующей белки "шипа" коронавируса, встроенной в плазмиду, которая после введения в клетку вызывает иммунную реакцию. Но на практике эта платформа для иммунизации человека пока не применялась.
Одной из наиболее вероятных платформ являются матричные РНК-вакцины (мРНК). Препараты на основе мРНК похожи на компьютерную программу: в организм вводится не вирусный белок, как в обычных вакцинах, а его матрица - это своеобразный "код". После его введения клетки тела сами становятся фабрикой, производящей элементы вируса. И те, в свою очередь, запускают защитную реакцию иммунной системы. Вакцины на основе мРНК позволяют преодолеть многие недостатки вакцин традиционных - долгий срок разработки, невысокую эффективность и риск заболеть, если в состав вакцины входит живой вирус.
Пока в мире нет ни одной зарегистрированной антикоронавирусной РНК-вакцины. Но в течение последних месяцев сразу несколько биотехнологических компаний в РФ и за рубежом заявили о том, что ведут их разработку, в том числе на базе мРНК.
За последнее десятилетие эта платформа уже зарекомендовала себя, например, как перспективный метод разработки терапевтических вакцин в онкологии. Опубликованы результаты разработки персонализированной вакцинотерапии на моделях животных с карциномой толстого кишечника, запущены программы клинических исследований персонализированной мРНК-вакцинации у пациентов со злокачественной меланомой. Есть достижения и в разработке противовирусных мРНК-вакцин, в частности на экспериментальных моделях вируса Зика, ВИЧ-1 и нескольких серотипов гриппа.
При разработке специфической вакцины против SARS-CoV-2 исследователи в основном используют генетическую последовательность, кодирующую белки характерных "шипов" на поверхности вируса, являющуюся основой и для синтеза мРНК. Готовая мРНК помещается в специальный носитель (рекомбинантную вирусную частицу или искусственно созданную липосому), который и доставит "инструкцию" в клетки человека. После проникновения мРНК внутрь клетки клеточный аппарат начнет производить вирусный белок, который затем будет стимулировать защитный иммунный ответ.
Предложено также несколько подходов к повышению эффективности вакцин такого типа. Например, одна из модифицированных мРНК-вакцин обладает повышенной способностью продуцировать антитела и генерировать Т-лимфоциты. Другая ее разновидность продлевает экспрессию антигена на поверхности клеток, что потенциально сможет способствовать выработке устойчивого иммунного ответа даже после однократной прививки и позволит использовать малые дозы вакцины.
Сейчас во всем мире прилагаются беспрецедентные усилия по созданию эффективной вакцины против COVID-19. Над ними работают тысячи исследователей, созданы десятки уникальных научных разработок как в области профилактики, так и лечения этого заболевания. Нет сомнений, что совместными усилиями стран, научно-исследовательских коллективов и компаний пандемия будет остановлена. А результаты исследований приведут к прорыву не только в области вакцинопрофилактики, но помогут и развитию новых технологических платформ в борьбе с другими опасными болезнями.
Кирилл Тверской, медицинский директор компании Pfizer в России:
- Вакцинальная платформа, разработанная альянсом компаний Pfizer и BioNTech, основана на использовании в качестве носителей мРНК искусственных безбелковых липидных наночастиц. Это позволит минимизировать риск развития иммунного ответа на сам вектор. Компании пошли по пути параллельного исследования в одной международной комбинированной клинической программе одновременно 4 вакцин-кандидатов, полученных на основе трех экспериментальных мРНК-платформ. В них используются в качестве мишени генетические последовательности разных участков белкового "шипа" SARS-CoV-2. Клиническая программа стартовала 23 апреля в Германии (около 200 участников в возрасте от 18 до 55 лет) и 4 мая в США (до 360 участников в возрасте от 18 до 85 лет).
Предварительные данные в группе из 45 участников, опубликованные на платформе medRxiv, показали, что одна из кандидатных мРНК-вакцин хорошо переносится, и через 4 недели после вакцинации способна вызывать концентрацию нейтрализующих антител SARS-CoV-2 на уровне или выше, чем в плазме пациентов, выздоровевших от COVID-19. Нежелательных побочных эффектов не выявлено, отмечены в основном местные реакции.
По результатам клинического исследования этой фазы была выбрана вакцина-кандидат для глобального исследования безопасности и эффективности. Клиническое исследование фазы 3 вакцины-кандидата BNT162b2 началось 27 июля, и по состоянию на 16 ноября в нем принял участие 43 661 участник, из которых 41 135 получили вторую дозу вакцины. В случае успешного завершения клинических исследований и получения одобрения регуляторных органов Pfizer и BioNTech планируют обеспечить поставки до 50 миллионов доз в 2020 году и более 1,3 миллиарда доз к концу 2021 года. В первом промежуточном анализе было показано, что эффективность вакцины-кандидата в предотвращении COVID-19 у участников без признаков предшествующей инфекции SARS-CoV-2 превышает 90 процентов.
Андрей Поляков, медицинский директор компании "Янссен", фармацевтические компании "Джонсон & Джонсон", Россия, Украина и СНГ:
- В программе разработки нашей вакцины против COVID-19 используется технология AdVac , которая применялась при разработке и производстве вакцины против лихорадки Эбола, одобренной Европейской комиссией, а также для создания экспериментальных вакцин против вируса Зика, РСВ и ВИЧ. На сегодняшний день технологическая платформа AdVac компании Janssen была использована для проведения иммунизации более 100 тысяч человек в рамках исследовательских программ Janssen по вакцинации. В сентябре компания объявила о запуске крупномасштабного международного исследования 3 фазы (ENSEMBLE) вакцины-кандидата, в котором примут участие 60 тысяч добровольцев в возрасте от 18 лет, включая значительную группу добровольцев старше 60 лет.
Камиль Сайткулов, директор департамента коммуникаций и связей с государственными органами компании GSK:
- В разработку вакцин мы вносим вклад в виде нашей инновационной вакцинной адъювантной технологии. Использование адъюванта особенно важно в ситуациях пандемии, поскольку адъювант может снизить количество вакцинного белка, необходимого для производства одной дозы вакцины, что позволяет производить большее количество доз и обеспечивать таким образом защиту большего числа людей. Мы верим в то, что для борьбы с пандемией необходимо много разных вакцин. Расширяя производственные мощности, GSK планирует поставить в 2021 году до миллиарда доз пандемического вакцинного адъюванта для поддержки разработок целого ряда кандидатных вакцин для профилактики COVID-19.