Вакцина от всего: ученые сделают препарат от всех штаммов COVID и его SARS-сородичей

Мэгги Чен (Maggie Chen) из американского издания Wired Magazine опубликовала объемное исследование, в котором попыталась ответить на вопрос – будет ли у нас с вами вакцина «от всего».

И ответ дает повод для оптимизма.

Ученые за всю пандемию уже испробовали десятки способов решения пандемийной задачи.

Самое быстрое из них — ныне используемые мРНК-вакцины против коронавируса. Но их необходимо модифицировать для того, чтобы ревакцинация была более действенной.

И самый перспективный способ борьбы — сделать вакцину, которая могла бы быть нацелена сразу на всё семейство ковида, вместе с такими его подродами, как мербековирусы (Merbecovirus). Они-то и ответственны за ближневосточный респираторный синдром (БВРС), эмбековирусы (Embecovirus), которые и выступают в качестве причины обычной простуды, и сарбековирусы (Sarbecovirus), порождающие не только COVID, но и изначальный вирус SARS, возникший в 2002 году.

Существует и срединный путь — вакцина, которая способна атаковать лишь сарбековирус – сам коронавирус, его потомство и любых его новых «братьев» и «сестер» из семейства SARS-CoV, гипотетически способных появиться в будущем.

– На эту роль есть несколько почетных вакцин-кандидатов – некоторые из них протестировали на приматах и мышах, другие сейчас проходят испытания на людях, – сообщает автор. – Все они работают со свойственными сарбековирусам уязвимостями, и ими же можно воспользоваться для борьбы со всем отрядом родственников коронавирусов. Если отыскать способ ударить по общим для всех них уязвимостям, тогда и можно будет ударить и по всем подобным сарбековирусам.

Далее она цитирует научного сотрудника Алекса Коэна (Alex Cohen) из Калифорнийского технологического института, команда которого и занимается разработкой универсальной вакцины.

– В идеале настолько всеобъемлющая защита может появиться благодаря помощи вакцинации или иммунизации какого-то одного определенного вида, – рассказал он. – Мы уже имеем некоторые вакцины-кандидаты, которые находятся в разработке у специалистов.

Мозаичные наночастицы

Алекс Коэн трудится в лаборатории под руководством Памелы Бьёркман (Pamela Bjorkman) – на кафедре биоинженерии и биологии Калифорнийского технологического института.

Сотрудники лаборатории недавно опубликовали в журнале Science материал о вакцине из мозаичных наночастиц. В ней утверждается, что вакцина может защитить обезьян и мышей сразу от нескольких видов штаммов сарбековируса. Данный препарат основан на использовании мозаичных наночастиц – в ней есть крошечные белковые шарики, которые похожи на клетку.

У них есть назначение – обучить иммунную систему, чтобы потом она смогла бить по мишени, которая является общей для многих разновидностей сарбековирусов.

Помогут и другие наночастицы

Мозаичные наночастицы могут включить в список RBD-вакцин, сделанных разными научными коллективами по всему свету. Одной из вакцин-кандидатов, которую разрабатывали ученые из Вашингтонского университета, опробовали на мышах, другая же сейчас проходит первую фазу клинических испытаний в Научно-исследовательском институте министерства обороны США имени Уолтера Рида.

Еще один препарат готовят для того, чтобы пройти клинические испытания. Его разрабатывает биолог Кевин Сондерс (KevinSaunders) вместе с коллегами из Института человеческих вакцин им. Джеймса Дьюка.

Так же, как и коллеги Памелы Бьёркман, ученые под руководством Сондерса заметили следующее – антитела, которые защищают от нескольких штаммов сарбековируса, нацелены на оконечную область RBD, также они могут быть получены при помощи иммунизации наночастицами.

Но такая модификация базируется лишь на одном типе RBDисходного COVID-вируса.

Наночастица обладает своими особенностями. В ее основе – оболочка ферритина – такого белка, который получен из бактерий Helicobacterpylori.

Поэтому их можно назвать «наночастицей-платформой, у которой уже существует определенный опыт клинического использования».

Запуск вакцины будет быстрым

Научный сотрудник Университета Северной Каролины в г. Чапел-Хилле Дэвид Мартинес (David Martinez) – соавтор нескольких статей о RBD-наночастицах занимался изучением следующего вопроса – можно ли эти вакцины усилить с помощью адъюванта – такого препарата, который «запускает» иммунную систему и транспортируется совместно с вакциной.

– Представьте, будто вы лежите в постели и спите, – пояснил Мартинес. – Будильник поломался. Но вы продолжаете спать. При этом на вас кто-то вылил на вас ведро ледяной воды. Именно так адъювант и действует с иммунной системой.

Адъюванты можно получить из липидов, солей или иных видов жиров. Один из них даже получен из акулы. В вакцинах их используют довольно часто. В первых мРНК-вакцинах против ковида в качестве адъюванта были использованы липидные наночастицы.

В январском препринте лаборатории Сондерса специалисты писали о том, что им удалось осуществить испытания вакцины, которая была сконструирована на основе RBD-наночастиц, в ней использовались три разных типа адъювантов. Специалисты выявили, что вакцина с любым из трех адъювантов, в сравнении с вакциной, занималась продуцированием повышенной концентрации антител.

Один из 3M-052-AF выработал максимальное количество антител, и они смогли успешно нейтрализовать все штаммы сарбековируса. Точная формула упомянутого адъюванта уже запатентована.

Выявление коронавирусов

Ученые занимаются изучением и других видов нано-методы вакцинации против разных штаммов.

Один из них получил название «наноловушка». Первоначально его описали в июньском номере журнала Matter за 2021 год. Его считали не вакциной, а способом терапии уже инфицированных пациентов.

Наноловушка является механизм избавления от вирусов COVID при помощи фагоцитоза – когда они поедались макрофагами или остальными клетками иммунитета.

 Наноловушки действовали в качестве приманки, по сути, они обманом заставляли организм уничтожать вторгшийся вирус.

Биоинженеру Цзюнь Хуану (Jun Huang) из Чикагского университета и его команде удалось сделать вирус, который специфичен для сарбековирусов, так как он имеет полимерную оболочку, усыпанную рецепторами ACE2.

 В связи с высокой плотностью рецепторов ACE2, которые расположены на поверхности наноловушки, к ней тянутся вирусы, а потом там и застревают.

– Сначала мы просто ловим вирус, а потом освобождаемся от него, – пояснил Цзюнь Хуан.

Теперь он хочет понять, как такие ловушки можно использовать при помощи вакцинных препаратов. В тот момент, когда собираются макрофаги, они не только поедают вирусы, но и продолжают стимулировать оставшуюся часть иммунной системы, заставляя ее вырабатывать антитела.

– Мы можем таким образом бороться почти со всеми штаммами, — пояснил Цзюнь Хуан. — Как только патоген утратил способность связываться с рецепторами ACE2, он и клетки перестал заражать.

Что будет дальше

Ученый Цзюнь Хуана уже подал заявку на патент и показал, что его методика весьма успешно устраняет инфекцию в ткани человеческих легких, которая взята из донорских органов.

Прочие методики показали эффективность на модельных животных, которые были заражены коронавирусом, но проведение клинических испытаний на людях могут растянуться на годы.

Ожидается, что препарат, который сделан Кевином Сондерсом вместе с коллегами, начнет проходить клинические испытания на людях в 2023 году. Все то же самое касается и вакцины, которую разработали ученые из Вашингтонского университета.

Как сообщили сотрудники группы Памелы Бьёркман, клинические испытания стартуют в 2024 году:

– Нам очень бы хотелось бы пораньше, но соблюдение разных нормативно-правовых требований никто не отменял, – пояснил Бьёркман.

Представитель Научно-исследовательского института министерства обороны США имени Уолтера Рида пояснил, что институт не будет предоставлять какую-то информацию по поводу первой фазы клинических испытаний до возникновения публикации, где будут отражены итоги исследования.

Ученые уже решили тем временем подстраховаться – в случае новой пандемии.

Они занялись расширением арсенала вакцин-кандидатов, которые могут справиться с большим количеством видов ковида:

– Мы трудимся над тем, чтобы просто расширить область применения нашей вакцины, – пояснил Кевин Сондерс. – Мы бы хотели, чтобы она была такой же эффективной и против ковида, который провоцирует БВРС. Уровень смертности от БВРС равен почти 30%. Для респираторного вируса это вполне серьезный уровень смертности.

Алекс Коэн уверен, что уроки, которые были извлечены из вышеописанных экспериментов, учтут в борьбе с зоонозными инфекциями – теми, что передаются человеку от животных.

– Нельзя отметать вероятность того, что мы снова чего-нибудь не подцепим от животных, – пояснил Коэн. — Почему бы не предотвратить или же не смягчить в будущем вспышки эпидемий. В нашем арсенале существуют некоторые средства, которые могут бороться со всем объемом вирусной группы.

Ранее LIVE24 пыталось выяснить, почему сейчас все больше россиян отказываются от ревакцинации и отодвигают вопросы о своем здоровье на второй план.