Ученые 130 исследовательских лабораторий по всему миру трудятся круглые сутки, пытаясь разработать вакцину от COVID-19. Процесс требует строгого контроля и тщательных проверок: вакцина пойдёт по миллионам людей, и любая ошибка может стать более смертельной, чем сам коронавирус. Поэтому процесс, включая тестирование, займёт, по разным оценкам, от 12 до 18 месяцев. Уже сейчас первые вакцины есть, тесты проводятся в людях, и ещё несколько десятков вариантов подойдут в ближайшие недели. Но всё гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд…
Все вакцины работают по одному принципу. Ученые пытаются создать что-то, похожее на патоген. И «скормить» это иммунной системе пациента. В идеале затем иммунная система выработает ответную реакцию, запомнит вид этого патогена. И в следующий раз, когда что-то похожее появится у человека, он сможет эффективно и быстро защититься от инфекции, даже ничего не почувствовав. Но важно сделать это аккуратно, чтобы человек не заболел от самой вакцины. А поскольку организм у каждого разный, задача это не такая простая, как может показаться. Нужно соблюдать деликатный баланс.
Вакцины от COVID-19 — рекордсмены. Ещё никогда человечество не разрабатывало препараты так быстро. Вирус был секвенирован в январе. А уже 15 марта первые тестирования начали проходить в людях. Процесс обычно занимал в разы дольше, два месяца — невероятно быстро. Этому есть две причины:
- Китай смог в кратчайшие сроки идентифицировать вирус, выделить и секвенировать его;
- технологии секвенирования вышли на новый уровень.
Если раньше вакцины создавались из ослабленных или пораженных версий болезни, то теперь ученые научились использовать только определенные участки вируса. Которые они производят внутри генетически-модифицированных бактерий, в питательной среде. Исследователи из Университета Питтсбурга и колледжа Бейлор в Хьюстоне использовали эту стратегию для разработки вакцины от SARS, заболевания, которое тоже было вызвано коронавирусом.
Эти же ученые уже создали вакцину от COVID-19. Они ждут разрешения от американского FDA (управления санитарного надзора за продуктами и медикаментами), чтобы начать эксперименты с вакциной на реальных людях.
Другие вакцины, которые уже тестируются, этот шаг по-хитрому пропустили. Дело в том, что они спасают не от вируса, а только от какого-нибудь одного протеина, который в нём наблюдается. Они вводят в человека мельчайший фрагмент генетического материала COVID-19, который используется вирусом для заражения клеток. Идея в том, что этого должно быть достаточно, чтобы иммунная система запомнила его, могла узнать коронавирус по этому «идентификатору», и быстро запустить создание эффективных антител.
В теории, эти антитела должны защитить людей от настоящего вируса, или по крайней мере подготовить к нему организм, при этом гарантированно не повредив человеку. В США над этим проектом работает Moderna, компания из Бостона. Они начали вкалывать пациентам эту «белковую прото-вакцину» 15 марта. Похожим проектом занимается Inovia Pharmaceuticals из Пенсильвании. Они стартовали первую фазу тестирования в начале апреля. На таких новостях акции компании с февраля выросли в несколько раз, плюс в неё сейчас активно вливаются миллионные гранты. Быть разработчиком вакцины сейчас — очень ответственный, но и очень прибыльный труд.
В чём проблемы с вакциной?
Если вакцины уже как бы есть — в чём же дело? Почему нам нужно будет ждать ещё минимум год?
Дело в том, что обычно у тестов на людях есть три фазы. Сейчас стартовали проверки того, что всё безопасно, это фаза №1. Ученые проверяют только то, не навредит ли человеку вакцина. Это должны проверить на разных людях, на разных организмах, в разных дозах, в разных состояниях людей, и проследить недели за каждым, чтобы всё было нормально. В следующих фазах — нужно больше людей, и проверять уже будут, останавливает ли вакцина развитие коронавируса. Может ли она бороться с реальной инфекцией.
Чтобы набрать статистику по каждой фазе, быть уверенными в результатах, потребуется шесть месяцев. А потом — может начинатьяс массовое производство вакцины. Это тоже потребует время, начиная от создания производственных цепочек, способных выпускать этот продукт. Учитывая масштабы (вакцина нужна миллиардам) — нужны десятки новых крупных фабрик, построенных с нуля. И даже тогда создание и распределение нужного количества вакцины может занять больше года.
И это мы пропустили несколько шагов. Например, в США, чтобы вакцину запустили в производство, она сначала должна быть одобрена в FDA. Для этого там собирают и анализируют все данные с клинических испытаний. Обычно это занимает ещё год. Но поскольку сейчас критическая ситуация, минздрав США пообещал сделать этот процесс максимально быстрым, и не забирать время.
Свою помощь также предложил главный вакцинатор планеты, Билл Гейтс. У него огромный опыт борьбы с, казалось бы, самыми неизлечимыми болезнями в Африке (малярия, пневмония, диарея, ряд паразитарных инфекций, туберкулёз, полиомиелит). И он знает о важности постройки инфраструктуры. Гейтс собирается потратить миллиарды долларов на постройку нужных заводов для производства 5-7 лучших кандидатов на вакцину. По его собственным словам, он знает, что это, по сути, «выброс денег на ветер». Некоторые из этих заводов в итоге окажутся неактуальными. Рабочих вакцин будет намного меньше. Но его миллиардные инвестиции позволят начать борьбу с коронавирусом на 3-5 недель раньше, и потенциально сохранят несколько сот тысяч жизней.
Также, вероятно, придется провести испытания на здоровых людях — которым вводят вакцину, а потом заражают коронавирусом. Но это поднимает этические вопросы, особенно потому, что болезнь новая, и мы ещё точно не знаем всех её особенностей. Некоторые люди могут почти не испытывать симптомов, а другие, из той же категории, даже без вредных привычек и серьезных болезней — получить летальный исход. Какому риску будет подвергаться каждый из тестируемых людей — пока не предсказать.
COVID-19 принадлежит к категории вирусов, показывающих феномен антитело-зависимого усиления инфекции. Это значит, что вакцина в теории может сделать иммунизированных людей более подверженных к серьезным формам болезни. Так произошло с вакцинами от SARS в середине двухтысячных. Некоторые животные, на которых протестировали вакцину, испытывали даже более серьезные синдромы, чем те, кто столкнулся с вирусом впервые. Как и с SARS, худшие случаи COVID-19 в молодых людях сейчас связывают с чересчур сильной реакцией иммунной системы. Поэтому нужно следить за пациентами, получившими вирус, и убедиться, что у новой вакцины нет такого негативного эффекта.
Ещё один важный момент — мы пока что не знаем, как долго длится иммунитет после выздоровления от болезни. Лучшие данные пока исходят от исследователей, изучавших антитела к SARS. И, судя по всему, срок иммунитета — до трёх лет. И мы знаем, что на другие виды коронавирусов, свойственных людям, иммунитет не вечен. Так что, возможно, проходить вакцинацию придется периодически. Принимать уколы малых доз каждые несколько лет, чтобы организм не забывал, как бороться с угрозой.
Защита толпы
Пока что единственный план избавления человечества от COVID-19 — достижение коллективного иммунитета. А вот как его достичь — массовой вакцинацией или ожиданием того, пока все люди переболеют заразой, это пока вопрос. Чтобы общество опять могло начать жить без страха, количество переболевших + число вакцинированных должно составить хотя бы 80-85% от общей популяции.
Такой защиты будет достаточно, чтобы даже если новый случай коронавируса импортировался откуда-то извне, распространение болезни быстро пресекалось. «Живой щит» из иммунизированных не позволит угрозе распространяться по обществу теми экспоненциальными темпами, которые мы наблюдаем сейчас.
Один из вариантов, который сейчас обсуждается, — создание временного коллективного иммунитета. Это возможно, и это позволит нам быстро пройти через самую опасную фазу. Вместо полноценной вакцины в таком случае можно давать людям плазму с антителами от человека, который уже прошел через коронавирус, и смог его победить. Эти антитела подготовят иммунную систему пациента, и, по идее, обеспечат ему безопасность на краткий период. Например, в Ухане правительство призывает всех переболевших активно сдавать свою кровь.
Механизм трансфузии плазмы работает не всегда, и, например, при борьбе с гриппами не помогает. Против COVID-19 пока что достаточной информации нет. 6 апреля было опубликовано исследование нескольких десятков докторов из Китая, согласно которому, вроде бы, в критических случаях их десять пациентов пошли на поправку. Но там же они сами и говорят, что требуется дополнительное, более глубокое изучение вопроса.
В любом случае, проблема в том, что это будет временный эффект. Такие «внешние» антитела не будут служить телу вечно, со временем они растворятся в организме (хорошо бы, уже после того, как пройдет пик инфекции). Чтобы иммунитет длился дольше, человек должен быть способен сам производить так называемые B-клетки, клетки памяти, умеющие синтезировать собственные антитела. И здесь уже не обойтись без вакцины или прямого заражения вирусом.
Перенос плазмы крови — сработает на промежутке от нескольких дней до 2-3 недель. Но полноценная иммунная защита с работающей вакциной будет действовать в 70-300 раз дольше. Тогда намного меньше шансов, что вирус сможет найти себе нового, свободного от антител хозяина.
Тесты, тесты!
Создание вакцины — дело очень сложное, долгое и дорогое. Но Россия может перенять другой опыт. Массовое производство тестов на коронавирус. Это гораздо проще, а помощь может обеспечить тоже очень значительную.
Самый яркий пример: Южная Корея. Эта страна должна была стать одним из лидеров по смертям от COVID-19. Большая плотность населения. Близость с Китаем. Отсутствие предупредительного карантина. Коронавирус начал свое распространение здесь довольно быстро и ещё до того, как его боялся весь мир.
Корея шла куда быстрее Италии и Испании, число зараженных всего за несколько дней превысило 6000, в основном из-за женщины, которая с болезнью ходила в церковь. Но сейчас — страны даже нет на карте эпидемии, она не в первой двадцатке. Новых случаев — почти не наблюдается. После взрыва в конце февраля и начале марта, число новых заболевших здесь упало почти до нуля. Количество активных случаев тоже быстро снижается с середины марта. Страна смогла встретить и победить эпидемию.
Одна из главных причин? Благодаря мощностям Samsung и прочих компаний Южной Корея создала сотню тысяч тестов за первую неделю. Она смогла проверять, кто болен, а кто нет. Кого изолировать, где очаг, где бороться. Корея сейчас уже протестировала каждого десятого жителя. И продолжает активно тестировать, даже когда эпидемия пошла на спад.
Государство смогло контролировать движение вируса в своей стране, выявлять заболевших, посылать на смартфоны жителей уведомления, если они живут рядом с тем местом, где выявлен новый случай. Технологии быстрого ответа на эпидемию были выработаны несколько лет назад, когда стране пришлось бороться с другим коронавирусом, MERS. Подробнее об уроках из Южной Кореи стоит посмотреть видео:
Сейчас создание тестов в разных странах замедляется бюрократией. Это здравоохранение, тут сперва нужна масса подтверждений и разрешений. Открыть новое производство — целая процедура.
Здесь хороший пример — США. Сейчас страна лидирует по количеству тестов, тут протестировали уже миллионы, проводится 150-200 тысяч тестов в день. Но всё это началось очень поздно. Вирус уже бушевал в стране, но об этом и не подозревали. 16 марта несколько компаний заявили, что готовы выпускать тесты, которые можно было бы делать дома. Но через несколько дней FDA выпустила предупреждение таким компаниям, сообщая, что они сначала должны быть авторизованы, и пройти испытания. Иначе — вдруг кто-то просто пытается разжиться на истерии?
Но проблема в итоге выходит серьезная. Нужно время, чтобы проявились симптомы. Нужно время, чтобы узнать результат теста. Поэтому те новые случаи, которые мы видим каждый день, — они идут с довольно большой задержкой. Это не новые зараженные люди. Это люди, которые заразились неделю или 10 дней назад. Из-за недостаточно тщательного тестирования мы не знаем реальной картины болезни, не знаем её масштабов. То, сколько реальных случаев сейчас в России, можно только догадываться.
Есть ещё серологические тесты на антитела. Они проверяют кровь, и определяют, не переболели ли вы COVID в недавнем прошлом. Они не помогают с активными случаями вируса, новыми заболеваниями, но находят ваш уровень антител, и могут хотя бы понять, где прошлась болезнь.
В США на прошлой неделе FDA разрешила первые такие тесты. Первая авторизованная компания, Cellx, производит их в Китае, и собирается за ещё одну неделю доставить 100 000 тестов в Нью-Йорк, где болезнь достигла беспрецедентных масштабов. Ещё минимум 100 компаний и 70 независимых лабораторий ждут разрешения, чтобы начать массовое производство своих тестов на антитела. Буквально сегодня правительство США сообщило, что планирует выпускать 20 млн таких тестов в месяц, и пытается ускорить процесс их одобрения, поскольку это станет одним из ключевых аспектов в борьбе с коронавирусом.
Университет Стэнфорда сейчас сотрудничает Министерством здравоохранения США, чтобы выделить свои серологические тесты хотя бы всем сотрудникам больниц и госпиталей. Чтобы врачи хотя бы могли знать, когда они уже переболели, и могут возвращаться к работе.
