Чем отличаются предлагаемые для вакцинации препараты?


На этот и другие вопросы в беседе с первым заместителем главного редактора газеты «Мир новостей» Андреем АВДОНИНЫМ отвечает научный руководитель НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова академик РАН Виталий ЗВЕРЕВ.


КАКИМИ БЫВАЮТ ВАКЦИНЫ…


- Виталий Васильевич, в мире создано много вакцин, у нас в стране уже третью запускают. Чем они все-таки отличаются между собой?


- Есть несколько платформ, на которых строят вакцины. Первая платформа - это живые вакцины. Для них вирус, вызывающий инфекцию, выращивается на культурах клеток таким образом, чтобы он терял способность вызывать заболевание, но при этом сохранял свою структуру и структуру тех белков (антигенов), на которые реагирует наша иммунная система, вырабатывая защитные антитела. Отмечу, что антигены являются ключевыми для создания любых вакцин.


К сожалению, такой подход с созданием живых вакцин не всегда годится. Например, трудно себе представить живую вакцину против ВИЧ - этот вирус очень сильно меняется, а значит, может вернуться обратно в состояние, в котором способен вызывать заболевание. Другой пример: мы не можем культивировать некоторые вирусы, например, возбудителей гепатитов В

или С. Или не всегда удается вирус аттенуировать, то есть ослабить его, лишить способности вызывать инфекцию, и сохранить при этом структуру антигенов.

Когда стали бороться с бактериальными инфекциями, разработали другой подход к созданию вакцин. Бактерии, а потом и вирусы тоже, стали инактивировать с помощью температуры или химических веществ. После такой обработки бактерии и вирусы вызывать болезни уже не могут, они уже не живые, но еще сохраняют способность вызывать иммунный ответ - на них сохраняются антигенные структуры, на которые вырабатываются антитела.


Но такие вакцины работают слабее, чем живые. Для них нужны усилители - адъюванты. Это вещества, которые позволяют сделать так, чтобы белковые молекулы (антигены) дольше сохранялись в месте введения вакцины и распределялись по организму медленнее. Это важно для выработки иммунитета. Еще в качестве адъювантов используют иммуномодуляторы - вещества, которые усиливают иммунный ответ. Но это тоже не всегда работает, не всегда можно добиться хорошего иммунитета на убитые бактерии или вирусы.


Поэтому технологии пошли дальше. Большие надежды возлагались на генно-инженерные вакцины. Для их создания в клетку специальных бактерий или дрожжей вставляют ген вируса. На основе этого гена синтезируются антигены (специфические белки вируса), их выделяют и используют в качестве вакцины. Но, к сожалению, это тоже не всегда работает.


Другая новая технология - векторная. Для нее берется вирус, который не вызывает у человека заболевания, и в него вставляется ген белка того вируса, на который мы хотим получить иммунный ответ. Например, ген S-белка - это главный антиген коронавируса (см. схему).




Такой модифицированный вирус вводится в организм в качестве вакцины. Он размножается, и при этом синтезируются белки не только самого вируса-носителя, но и того S-белка, ген которого в этот вирус вставили. Это новое направление в создании вакцин, и, к сожалению, у нас еще нет большого опыта их использования. Поэтому мы не знаем, насколько долго они создают иммунитет и насколько безопасны.


Еще одно новое направление - технологии на основе специальных нуклеиновых кислот. В зависимости от вирусов используют ДНК или РНК. Например, для вакцины против COVID-19 берут РНК коронавируса (см. схему). Обычно используют РНК тех генов, которые кодируют белки (антигены), на которые мы хотим получить иммунный ответ. Эту РНК запаковывают в липидные частицы. Чтобы их доставить в клетку человека, обычно еще используют нанотехнологии. Большого опыта применения таких вакцин тоже нет. И никто не знает, что станет с этой нуклеиновой кислотой: встроится она в геном человека или не встроится? Как она будет работать? Насколько хороша будет продукция того S-белка, на который должны вырабатываться антитела?


… И КАК ОНИ ЗАЩИЩАЮТ ОТ КОВИДА


- Какие методы применяются в современных вакцинах от коронавируса?


- «Спутник V» - живая векторная вакцина. Для нее используют аденовирусы человека, в геном которых вставляют ген S-белка коронавируса. Сам вирус в организме не размножается, но ген работает, и S-белок, который он кодирует, синтезируется. Наш организм вырабатывает на него антитела. Компания «АстраЗенека» сделала тоже живую векторную вакцину, но использовала аденовирус не человека, а обезьян. Он тоже безопасен.


Что касается вакцины новосибирского «Вектора», то это другая технология. Вакцина представляет собой искусственно созданные участки антигенных белков аденовируса, на которые должны вырабатываться антитела. Это так называемая синтетическая вакцина.


В Центре им. Чумакова делают инактивированную (убитую) вакцину (КовиВак. - Ред.) Коронавирус выращивают на культуре клеток, специальным образом его убивают и добавляют адъюванты.


Американские компании «Пфайзер» и «Модерна» делают РНК-вакцины. Они пакуют РНК поверхностного антигена коронавируса (S-белка), рассчитывая, что, попав в клетку, эта РНК будут синтезировать S-белок, а на него будут вырабатываться антитела (см. схему).


- Вакцина должна вызывать выработку антител. А если их нет, значит, и иммунитета нет?


- Настоящая вакцина должна вызывать не только выработку антител, но еще и стимулировать клеточный иммунитет. Так что антитела - это важнейший показатель, но не единственный. Поэтому, когда антитела исчезают из организма, а со временем это происходит, это еще не значит, что человек перестал быть иммунным против конкретного заболевания. Если у него сохранился хороший клеточный иммунитет, он защищен.


- А что такое клеточный иммунитет и как узнать, что он есть?


- Есть два вида иммунитета. Первый - гуморальный, он связан с антителами. Второй - клеточный, его обеспечивают так называемые клетки памяти, некоторые специфические лимфоциты. Благодаря им тоже обеспечивается защита организма в том случае, если он встретится со знакомым вирусом, которым ранее болел. Оценивать клеточный иммунитет достаточно сложно, но такие тесты есть.


УНИВЕРСАЛЬНАЯ? ПОЧЕМУ БЫ НЕТ!


- А можно ли создать универсальную вакцину против всех вирусов? Академик Семенов разрабатывал вроде такую вакцину...


- Б.Ф. Семенов разрабатывал препарат «Иммуновак», обеспечивающий защиту сразу против многих вирусов. Это перспективное направление. Принцип его работы - стимуляция врожденного иммунитета. У человека есть такой иммунитет, и он неспецифический - защищает против антигенов разных бактерий, вирусов и даже против аллергенов.


«Иммуновак» стимулирует врожденный иммунитет очень быстро, но делает это непродолжительно. Стимуляция происходит в течение нескольких часов, а защита продолжается несколько дней. При этом как бы включаются защитные силы организма против любого патогена, который попадает в организм человека. Это нужно прежде всего в экстренных ситуациях. но как он будет работать против коронавирусов, мы пока не знаем. Это надо исследовать. И конечно, такие вакцины достаточно перспективны.


Чем отличаются предлагаемые для вакцинации препараты? На этот и другие вопросы в беседе с первым заместителем главного редактора газеты «Мир новостей» Андреем АВДОНИНЫМ отвечает научный руководитель НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова академик РАН Виталий ЗВЕРЕВ. КАКИМИ БЫВАЮТ ВАКЦИНЫ… - Виталий Васильевич, в мире создано много вакцин, у нас в стране уже третью запускают. Чем они все-таки отличаются между собой? - Есть несколько платформ, на которых строят вакцины. Первая платформа - это живые вакцины. Для них вирус, вызывающий инфекцию, выращивается на культурах клеток таким образом, чтобы он терял способность вызывать заболевание, но при этом сохранял свою структуру и структуру тех белков (антигенов), на которые реагирует наша иммунная система, вырабатывая защитные антитела. Отмечу, что антигены являются ключевыми для создания любых вакцин. К сожалению, такой подход с созданием живых вакцин не всегда годится. Например, трудно себе представить живую вакцину против ВИЧ - этот вирус очень сильно меняется, а значит, может вернуться обратно в состояние, в котором способен вызывать заболевание. Другой пример: мы не можем культивировать некоторые вирусы, например, возбудителей гепатитов В или С. Или не всегда удается вирус аттенуировать, то есть ослабить его, лишить способности вызывать инфекцию, и сохранить при этом структуру антигенов. Когда стали бороться с бактериальными инфекциями, разработали другой подход к созданию вакцин. Бактерии, а потом и вирусы тоже, стали инактивировать с помощью температуры или химических веществ. После такой обработки бактерии и вирусы вызывать болезни уже не могут, они уже не живые, но еще сохраняют способность вызывать иммунный ответ - на них сохраняются антигенные структуры, на которые вырабатываются антитела. Но такие вакцины работают слабее, чем живые. Для них нужны усилители - адъюванты. Это вещества, которые позволяют сделать так, чтобы белковые молекулы (антигены) дольше сохранялись в месте введения вакцины и распределялись по организму медленнее. Это важно для выработки иммунитета. Еще в качестве адъювантов используют иммуномодуляторы - вещества, которые усиливают иммунный ответ. Но это тоже не всегда работает, не всегда можно добиться хорошего иммунитета на убитые бактерии или вирусы. Поэтому технологии пошли дальше. Большие надежды возлагались на генно-инженерные вакцины. Для их создания в клетку специальных бактерий или дрожжей вставляют ген вируса. На основе этого гена синтезируются антигены (специфические белки вируса), их выделяют и используют в качестве вакцины. Но, к сожалению, это тоже не всегда работает. Другая новая технология - векторная. Для нее берется вирус, который не вызывает у человека заболевания, и в него вставляется ген белка того вируса, на который мы хотим получить иммунный ответ. Например, ген S-белка - это главный антиген коронавируса (см. схему). Такой модифицированный вирус вводится в организм в качестве вакцины. Он размножается, и при этом синтезируются белки не только самого вируса-носителя, но и того S-белка, ген которого в этот вирус вставили. Это новое направление в создании вакцин, и, к сожалению, у нас еще нет большого опыта их использования. Поэтому мы не знаем, насколько долго они создают иммунитет и насколько безопасны. Еще одно новое направление - технологии на основе специальных нуклеиновых кислот. В зависимости от вирусов используют ДНК или РНК. Например, для вакцины против COVID-19 берут РНК коронавируса (см. схему). Обычно используют РНК тех генов, которые кодируют белки (антигены), на которые мы хотим получить иммунный ответ. Эту РНК запаковывают в липидные частицы. Чтобы их доставить в клетку человека, обычно еще используют нанотехнологии. Большого опыта применения таких вакцин тоже нет. И никто не знает, что станет с этой нуклеиновой кислотой: встроится она в геном человека или не встроится? Как она будет работать? Насколько хороша будет продукция того S-белка, на который должны вырабатываться антитела? … И КАК ОНИ ЗАЩИЩАЮТ ОТ КОВИДА - Какие методы применяются в современных вакцинах от коронавируса? - «Спутник V» - живая векторная вакцина. Для нее используют аденовирусы человека, в геном которых вставляют ген S-белка коронавируса. Сам вирус в организме не размножается, но ген работает, и S-белок, который он кодирует, синтезируется. Наш организм вырабатывает на него антитела. Компания «АстраЗенека» сделала тоже живую векторную вакцину, но использовала аденовирус не человека, а обезьян. Он тоже безопасен. Что касается вакцины новосибирского «Вектора», то это другая технология. Вакцина представляет собой искусственно созданные участки антигенных белков аденовируса, на которые должны вырабатываться антитела. Это так называемая синтетическая вакцина. В Центре им. Чумакова делают инактивированную (убитую) вакцину (КовиВак. - Ред.) Коронавирус выращивают на культуре клеток, специальным образом его убивают и добавляют адъюванты. Американские компании «Пфайзер» и «Модерна» делают РНК-вакцины. Они пакуют РНК поверхностного антигена коронавируса (S-белка), рассчитывая, что, попав в клетку, эта РНК будут синтезировать S-белок, а на него будут вырабатываться антитела (см. схему). - Вакцина должна вызывать выработку антител. А если их нет, значит, и иммунитета нет? - Настоящая вакцина должна вызывать не только выработку антител, но еще и стимулировать клеточный иммунитет. Так что антитела - это важнейший показатель, но не единственный. Поэтому, когда антитела исчезают из организма, а со временем это происходит, это еще не значит, что человек перестал быть иммунным против конкретного заболевания. Если у него сохранился хороший клеточный иммунитет, он защищен. - А что такое клеточный иммунитет и как узнать, что он есть? - Есть два вида иммунитета. Первый - гуморальный, он связан с антителами. Второй - клеточный, его обеспечивают так называемые клетки памяти, некоторые специфические лимфоциты. Благодаря им тоже обеспечивается защита организма в том случае, если он встретится со знакомым вирусом, которым ранее болел. Оценивать клеточный иммунитет достаточно сложно, но такие тесты есть. УНИВЕРСАЛЬНАЯ? ПОЧЕМУ БЫ НЕТ! - А можно ли создать универсальную вакцину против всех вирусов? Академик Семенов разрабатывал вроде такую вакцину. - Б.Ф. Семенов разрабатывал препарат «Иммуновак», обеспечивающий защиту сразу против многих вирусов. Это перспективное направление. Принцип его работы - стимуляция врожденного иммунитета. У человека есть такой иммунитет, и он неспецифический - защищает против антигенов разных бактерий, вирусов и даже против аллергенов. «Иммуновак» стимулирует врожденный иммунитет очень быстро, но делает это непродолжительно. Стимуляция происходит в течение нескольких часов, а защита продолжается несколько дней. При этом как бы включаются защитные силы организма против любого патогена, который попадает в организм человека. Это нужно прежде всего в экстренных ситуациях. но как он будет работать против коронавирусов, мы пока не знаем. Это надо исследовать. И конечно, такие вакцины достаточно перспективны.