Сокращенный перевод статьи Джиллиан Крамер, опубликованной в National Geographic
Механизм разработки вакцин прошел долгий путь с тех пор, как английский врач Эдвард Дженнер впервые использовал гной из инфицированного волдыря для создания первой в мире вакцины против оспы в 1796 году. С тех пор при разработке почти всегда использовали часть самого патогена. Это продолжалось до тех пор, пока распространение COVID-19 не дало старт использованию новой технологии. Некоторые эксперты прогнозируют, что она приведет к появлению новых типов вакцин против самых разных вирусов: от сезонного гриппа до ВИЧ.
Разработка построена на использовании молекулы матричной РНК (мРНК). Она является носителем генетического кода (и потому у нее есть еще одно название – информационная РНК или иРНК). Сегодня две разработанные вакцины против COVID-19, разрешенные для использования в США, основаны именно на этой технологии.
Отдельно друг от друга компании Moderna, а также Pfizer и BioNTech всего за несколько дней создали вакцины, которые в ходе клинических испытаний продемонстрировали высокую степень защиты от нового вируса.
Некоторые эксперты уже называют их мРНК-вакцины ключом к более оперативному созданию и других вакцин. В итоге работа Moderna, Pfizer и BioNTech в будущем может помочь победить несколько вирусов одновременно или обеспечить устойчивую защиту от сложных заболеваний.
Технология доказала свою безопасность и эффективность, и каждый житель нашей планеты уже понял это, за исключением противников вакцинации. Но я давно перестал обращать на них внимание
В январе Moderna объявила о новых программах по разработке мРНК-вакцин против вируса Нипа, ВИЧ и гриппа. Всего в портфолио компании уже более 20 таких программ. В гонку включилась Pfizer, которая также начала создание вакцин против сезонного гриппа по новой технологии, сообщил вице-президент по вирусным вакцинам американского фарм гиганта Фил Дормитцер. Схожими разработками занимаются и десятки других производителей и лабораторий по всему миру.
На чем основана технология
Традиционные вакцины используют ослабленные вирусы или фрагменты вирусного белка, чтобы научить иммунную систему распознавать захватчика и бороться с ним. Ученые хотели заставить мРНК делать что-то подобное, но немного иным способом. После вакцинации эта молекула давала бы организму инструкции по созданию компонентов вируса, которые потом вызовут иммунный ответ. Однако тело быстро разрушает мРНК после прочтения – и это стало настоящей проблемой для ученых.
Дрю Вайсман, профессор медицины в Университете Пенсильвании, и Каталин Карико, биохимик, которая затем участвовала в разработке вакцины против COVID-19 для Pfizer и BioNTech, помогли решить эту головоломку в 2015 году. Их команда обнаружила, что мРНК, доставляемая с помощью липидных наночастиц, не только передала нужное сообщение организму, но и произвела адъювант вакцины — вещество, которое способствует выработке антител.
С помощью этой системы доставки мРНК-вакцины могут научить наше тело производить вирусный белок и бороться с ним без внедрения патогена. И, что более важно, ученые могут использовать в разработке одни и те же основные ингредиенты, добавляя только один уникальный компонент — последовательность мРНК — для получения требуемого белка.
В вакцинах Moderna и Pfizer-BioNTech COVID-19 этот ингредиент является последовательностью, которая кодирует белок-шип коронавируса, позволяющий вирусу проникать в клетки человека. Теоретически, вы можете заменить эту последовательность белка шипов на последовательность, которая делает ВИЧ-антиген, и у вас будет вакцина против ВИЧ, говорит Вайсман. Поиск правильного белка – это, конечно, задача, но метод всегда один и тот же. «Вот почему они называют это «включай и работай», — говорит он.
В чем сложности
Первая из проблем – особенности хранения таких вакцин. Например, решение от Pfizer против COVID-19 должно храниться при температуре −70 °C. Не все медицинские центры обладают техническими возможностями для поддержания таких низких температур. Да, сейчас лаборатории Pfizer и Weissman работают над вакцинами, которые можно будет хранить в холодильнике или даже при комнатной температуре, но это длительная и дорогостоящая работа.
Кроме того, ученые пока не знают, как долго продлится иммунный ответ после вакцины на основе мРНК. Пока что для этого не хватает клинических испытаний. Отдельная трудность в том, что такие прививки вызвали у некоторых пациентов неприятные реакции. Например, около 90% привитых жаловались на боли в месте укола. Подобные жалобы есть и у привитых от гриппа, но там цифра существенно ниже – порядка 60% пациентов. Подобные реакции могут быть допустимы во время пандемии, говорит Анна Дурбин, но вне кризисов или для менее угрожающих патогенов это уже не так приемлемо.
Большую тревогу вызывают анафилактические реакции, с которыми сталкиваются некоторые привитые новыми вакцинами против COVID-19. Примерно два человека из каждого миллиона вакцинируемых Moderna испытывали анафилактический шок – сильнейшую аллергическую реакцию, наступающую внезапно. У Pfizer и BioNTech таких случаев 11 на каждый миллион. Да, риск сравнительно низок и может быть управляем. Но он по-прежнему выше, чем у других вакцин.
Эпидемиолог инфекционных заболеваний, доцент Университета Макгилла в Монреале Николь Баста говорит, что люди часто взвешивают риск и выгоду при принятии решения о вакцинации. По ее словам, для вакцин против COVID-19 их высокая эффективность — до 95 процентов вакцины Pfizer и около 94 процентов для вакцин Moderna — должна склонить чашу весов к выгоде.
И хотя появление новой технологии часто сопровождается постоянно меняющейся или противоречивой информацией, Баста убеждена, что инновации дают ученым уникальную возможность помочь людям понять суть разработки.
По тормозам
Пусть ряд исследователей и признает, что технология использования мРНК в вакцинах многообещающая, но Фил Дормитцер из Pfizer сомневается, что она сможет решить все проблемы.
«Есть некоторые заболевания, которые действительно восприимчивы к иммунизации», — поясняет он и добавляет, что сюда можно отнести и SARS-CoV-2. Но некоторые вирусы могут оказаться непроницаемыми для новой технологии. А традиционные вакцины, такие, как вакцина против кори эпидемического паротита и краснухи, достаточно эффективны сейчас, чтобы их не менять.
Пока сложно сделать вывод о том, станут ли вакцины мРНК вакцинами будущего, но уже сейчас можно предположить, что следующие инновационные вакцины, которые появятся на рынке, не будут разработаны быстро. Да, противоядие от COVID-19 было создано в рекордные сроки за счет того, что эпидемия устранила ряд барьеров при стандартном производстве вакцины. Плюс поддержку оказало то, что предыдущие мРНК вакцины уже создавались против коронавирусов, пусть ни одна из них так и не появилась на рынке.
«Нужно понимать, что мы работаем над технологией мРНК в течение 15 лет, а над мРНК-вакцинами в течение восьми лет»
По словам Фила Дормитцера, производители вакцин усвоили важные уроки из текущей пандемии, такие, как лучшая согласованность всех процессов при проведении испытаний. Но былой сосредоточенности на одной конкретной вакцине больше не будет.
«Мы вернемся к нормальной жизни и у нас будет стандартный спектр проблем. Да, такой аврал больше не повторится, и, если честно, мало кто из хотел бы его повторения».
