Полезный троянский конь: чем отличается вакцина AstraZeneca от других вакцин против коронавируса?

Сегодня Европейское агентство лекарственных средств (EMA) дало разрешение на применение разработанной в сотрудничестве между AstraZeneca и Оксфордским университетом вакцины от COVID-19. Как мы уже видели в гонке среди вакцин, новые типы вакцин оказались более успешными. Также и ожидаемая третья вакцина будет давать организму инструкции о том, как ему самостоятельно производить антигены, но на этот раз необходимая информация замаскирована с помощью аденовируса, пишет Пилле Сяэлик, специалист отдела биологических препаратов департамента лекарственных средств.

Однако начнем с самого начала. Организм способен ”запомнить” патоген и быстро и эффективно уничтожить его в случае последующего контакта. Это делается с помощью определенных белков против патогена, называемых антителами, и определенных типов иммунных клеток (Т-лимфоцитов). И то и другое происходит во время болезни или после вакцинации. Ослабленный или убитый патоген в вакцине или его часть называется антигеном.

На протяжении многих десятилетий используются вакцины, содержащие ослабленный или убитый патоген, или некоторые из их ”частей тела” или компонентов и благодаря им некоторые инфекционные заболевания, такие как оспа, исчезли. Однако новый тип вакцины на основе нуклеиновых кислот (ДНК и мРНК) оказался более успешным в разработке вакцин от COVID-19. Они дают организму инструкции о том, как самостоятельно сделать антиген — обычно это нашумевший губчатый белок коронавируса.

Нуклеиновая кислота в вакцине должна попасть в клетку

Вакцина обычно вводится путем инъекции. Кроме того, вакцины на основе нуклеиновых кислот требуют доставки чужеродной ДНК или мРНК в клетку, где синтезируется антиген. Однако из-за природы своей молекулы ДНК и мРНК не могут независимо перемещаться в клетку, потому что клетка контролирует, что она в себя пускает, а что нет. ДНК и РНК в любом случае не попадают. Следовательно, посылка должна быть замаскирована, чтобы добраться до пункта назначения, куда доступ в противном случае затруднен.

Мы уже знаем, что в случае вакцин Pfizer/BioNTech и Moderna в качестве транспортировщика использовались липидные наночастицы. В нескольких разработках вакцин на основе ДНК, кодирующая белок коронавируса, упакована в аденовирус. Вирусы обладают врожденной способностью действовать как ”троянский конь” и вводить собственное наследственное вещество в клетку хозяина. Вирусы, используемые для клеточного транспорта, в биотехнологии называются вирусными векторами.

Аденовирусы, которые обычно вызывают так называемую простуду, оказались хорошим молекулярным инструментом, потому что 1) ДНК самого аденовируса может быть заменена унаследованным веществом, представляющим интерес, и 2) аденовирус не встраивается в клетки ДНК нашего организма. В вакцинах от COVID-19 на основе аденовируса ДНК, кодирующая антиген коронавируса, упакована в оболочку аденовируса, и желаемый троянский конь готов — оболочка представляет собой аденовирус, а содержимое — коронавирус. Кроме того, аденовирус становится неспособным к репликации, поэтому его функции ограничиваются проникновением в клетку, а не размножением там.

Если организм уже встречался с аденовирусом?

Ранее известно, что на эффективность препаратов на основе аденовируса также может влиять иммунитет к самому аденовирусу. Это также подтверждают клинические испытания вакцины COVID-19 в 2020 году. После получения вакцины с вирусным вектором действительно образуются антитела против белка коронавируса, но также и против носителя, то есть против оболочки аденовируса. Это означает, что при введении второй дозы вакцины антитела против аденовируса, которые образовались после первой вакцинации, начнут быстро убивать вирус. Образно это можно представить как ситуацию, когда защитники города Трои вовремя уничтожают подозрительного коня, которого подкатили к воротам, потому что у защитников уже есть опыт с такими ”подарками”.

Одним из решений является использование штаммов аденовирусов в качестве векторов при разработке вакцин, которые не вызывают очень сильного иммунного ответа. Это означает, что количество антител, продуцируемых после первой инъекции, невелико и позволяет дозе вакцины, полученной после второй инъекции, работать в необходимом объеме.

Также возможно, что человек подвергся воздействию штамма аденовируса, используемого в вакцине, до вакцинации и имеет антитела к этому штамму вируса. Тогда антитела разрушат вирусный вектор в вакцине, и эффективность вакцины пострадает. Чтобы избежать этой проблемы, AstraZeneca и Оксфордский университет использовали аденовирус шимпанзе в вакцине, которую они разрабатывают, потому что очень вероятно, что человек не подвергался воздействию штамма вируса шимпанзе.

Помимо AstraZeneca, несколько других биотехнологических компаний разрабатывают вакцины с вирусным вектором, в том числе Janssen Pharmaceutica NV, Научно-исследовательский институт Гамалея в России (вакцина ”Спутник V”) и китайская компания CanSino. Ожидается, что вакцины, использующие вирусный вектор, положат конец пандемии, поскольку их можно производить относительно быстро и в больших количествах, а для их поддержания достаточно обычной температуры холодильника.

На данный момент Эстония присоединилась к совместным с ЕС закупкам вакцины от COVID-19, заключив пять соглашений о предварительных закупках (Pfizer/BioNTech, Moderna, AstraZeneca, Janssen Pharmaceutica NV и CureVac), согласно которым в Эстонии было заказано 3 177 726 доз вакцины. Правительство принципиально одобрило присоединение Эстонии к соглашениям о предварительных закупках всех семи производителей вакцин в рамках совместных закупок Европейского Союза.