Вскоре после того, как в январе китайские учёные опубликовали информацию о геноме нового вируса, вызывающего неизвестную ранее пневмонию, попытки создать вакцину против коронавируса начали осуществлять по всему миру. Этот научный квест идёт с рекордной скоростью.

Разработка вакцины обычно занимает годы и проходит в несколько этапов. Экспериментальные вакцины создают в лабораториях и тестируют на животных, прежде чем перейти к масштабным испытаниям на людях.

Последовательные шаги учёных по всему миру для поиска вакцины против глобальной болезни, ставшей причиной смерти сотен тысяч людей, часто совпадают. В некоторых случаях тестирование на людях начали до того, как были завершены испытания на животных. Когда компании запускают небольшие тесты первой фазы, на которой определяют необходимую дозировку, они уже планируют третью фазу, где оценивается эффективность и безопасность вакцины.



Власти США заверяют, что ни один шаг разработки не будет пропущен и вакцины не получат разрешение на использование в стране, пока не завершатся испытания третьей, самой масштабной фазы. Чиновники американского управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, которые принимают окончательное решение о допуске вакцины, ставят условие: вакцина должна предотвращать болезнь и её симптомы как минимум у 50% людей, которые получили её. По данным центров по контролю и профилактике заболеваний США, эффективность вакцины от гриппа составляет 40-60%.

В некоторых странах применяются другие стандарты: вакцины могут получить разрешение на использование без подтверждения их безопасности и эффективности. Так, Россия объявила о начале вакцинации людей из высокой группы риска ещё до начала испытаний третьей фазы, а Китай одобрил применение вакцины среди военных.


Читайте также: Казахстан договорился о выделении гарантированного объёма российской вакцины от Covid-19


Беспрецедентные темпы

Учёные в Соединённых Штатах в январе поставили смелую цель – разработать вакцину от коронавируса в срок от года до полутора лет. Это стало бы мировым рекордом. Быстрее всего до этого разработали вакцину от свинки – от научной концепции до получения разрешения использовать вакцину прошло четыре года (одобрение получено в 1967 году). Поиск вакцины против ВИЧ продолжается уже 36 лет.



Вакцины от коронавируса разрабатывают гораздо быстрее. Отчасти потому что власти государств принимают на себя финансовые риски неудачных разработок. Правительство США инвестировало около 9,5 млрд долларов в ускорение разработки и запуск производства вакцины ещё до завершения исследований.

Новые технологии

Научный и технологический прогресс дал исследователям новые инструменты для борьбы с коронавирусом. Учёные могут доставлять генетический материал в клетки организма, превращая сами клетки в фабрики по производству вакцин, минуя затратные по времени шаги, такие как создание белков вируса или выращивание вируса в курином яйце.



Ядро коронавируса SARS-CoV-2 представляет собой одну полоску рибонуклеиновой кислоты (РНК), окружённую белковой оболочкой. Вирус получил название из-за шипов (пепломеров), которые выступают от центра, их форма напоминает корону.

Вакцины обучают иммунную систему организма распознавать и блокировать вирусы. Каждая категория вакцин работает по одному базовому принципу: они активируют Т-хелперы – клетки, которые отвечают за обнаружение вируса. В-лимфоциты получают инструкции о том, как создавать антитела, которые блокируют репликацию вируса, а Т-лимфоциты учатся уничтожать инфицированные клетки. Некоторые вакцины могут активировать только часть иммунного ответа.



Давайте рассмотрим, как в идеале будут работать разные по технологии вакцины, которые сейчас разрабатывают в мире. Каждая из них может действовать немного по-своему, но базовый принцип останется общим.

Вакцины, использующие нуклеиновую кислоту (ДНК и РНК)



ДНК-вакцины содержат генетический материал, несущий в себе копии белка пепломера. Чтобы ввести ДНК в клетки, учёные используют электрический импульс, разрушающий клеточную мембрану.

РНК-вакцины содержат полоску генетического материала внутри жирового пузыря. Попадая в клетку, РНК воспроизводит белок, который находит на поверхности вируса. Иммунная система учится распознавать вирус.

У таких вакцин есть преимущество в скорости – их можно быстро разрабатывать и производить. Но их никогда не одобряли для использования вне медицинских исследований, при этом для получения эффекта, вероятно, потребуется две дозы вакцины.

Доклинические испытанияI фазаII фазаIII фазаОдобрена
Moderna; National Institutes of Health + + + +
Pfizer; BioNTech; Fosun Pharma + + + +
AnGes; Osaka University; Takara Bio + + +
Arcturus Therapeutics; Duke-NUS + + +
Genexine + + +
Imperial College London; VacEquity Global Health + + +
Inovio Pharmaceuticals + + +
Zydus Cadila + + +
China's Academy of Military Sciences; Walvax Biotech + +
CureVac + +
BIOCAD +
BioNet Asia +
CanSino Biologics; Precision NanoSystems +
Centro Nacional Biotecnologia (CNB-CSIC), Spain +
Chimeron Bio; George Mason University's National Center for Biodefense and Infectious Disease
+
China CDC; Tongji University; Stermina
+
Chula Vaccine Research Center; National Research Council of Thailand; BioNet-Asia
+
Chula Vaccine Research Center; University of Pennsylvania
+
Ege University
+
Elixirgen Therapeutics
+
Entos Pharmaceuticals; Cytiva
+
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrebnadzor, Koltsovo
+
Fudan University; Shanghai JiaoTong University; RNACure Biopharma
+
Fudan University; Shanghai JiaoTong University; RNACure Biopharma
+
GeneOne Life Science; Houston Methodist
+
Gennova
+
GreenLight Biosciences
+
IDIBAPS- Hospital Clinic, Spain
+
Immunomic Therapeutics; EpiVax; PharmaJet
+
Max Planck Institute of Colloids and Interfaces
+
Mediphage Bioceuticals; University of Waterloo
+
National Research Centre, Egypt
+
OPENCORONA - Cobra Biologics; Karolinska Institutet
+
RNAimmune
+
Sanofi Pasteur; Translate Bio
+
Scancell; University of Nottingham; Nottingham Trent University
+
Selcuk University
+
Statens Serum Institute Institut, Denmark
+
Symvivo
+
Takis; Applied DNA Sciences; Evvivax
+
University of Tokyo; Daiichi Sankyo
+
Ziphius Therapeutics; Ghent University
+
eTheRNA Immunotherapies; EpiVax; Nexelis; REPROCELL; Centre for the Evaluation of Vaccination of the University of Antwerp
+

Вакцины на основе вирусных векторов



В некоторых вакцинах используется безвредный вирус для переноса гена коронавируса в клетки. Ген кодирует отличающуюся часть коронавируса, и иммунная система учится распознавать его.

Вакцины на основе вирусных векторов также можно разработать довольно быстро. Проблема в том, что у людей развивается иммунитет к вирусным векторам. Поэтому такой подход будет потенциально менее полезным, если прививки нужно будет делать регулярно.

Доклинические испытанияI фазаII фазаIII фазаОдобрена
AstraZeneca; University of Oxford
+ + + +
CanSino Biologics; Beijing Institute of Biotechnology
+ + + +
Janssen Pharmaceutical
+ + +
Gamaleya Research Institute
+ +
Altimmune; University of Alabama at Birmingham
Ankara University
Aurobindo
BIOCAD; IEM
Bharat Biotech; Thomas Jefferson University
Centro Nacional Biotecnologia (CNB-CSIC), Spain
DZIF - German Center for Infection Research; CanVirex AG
DZIF - German Center for Infection Research; IDT Biologika GmbH
Erciyes University
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrebnadzor, Koltsovo
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrebnadzor, Koltsovo
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrebnadzor, Koltsovo
Fundacao Oswaldo Cruz and Instituto Butantan
GeoVax; BravoVax
Greffex
Grousbeck Gene Therapy Center at Mass. Eye and Ear; AveXis; Viralgen; Aldevron; Catalent; Penn Medicine
IAVI; Merck
ID Pharma
IDIBAPS- Hospital Clinic, Spain
ImmunityBio; NantKwest
Institut Pasteur; Themis; University of Pittsburgh CVR; Merck Sharp & Dohme
Intravacc; Wageningen Bioveterinary Research; Utrecht Univ.
Israel Institute for Biological Research; Weizmann Institute of Science
KU Leuven
Lancaster University, UK
National Research Centre, Egypt
National Center for Genetic Engineering and Biotechnology (BIOTEC); GPO, Thailand
ReiThera; Leukocare; Univercells; National Institute of Infectious diseases Lazzaro Spallanzani
Stabilitech Biopharma
Tonix Pharma; Southern Research
University of Georgia; University of Iowa
University of Hong Kong
University of Manitoba
University of Western Ontario
University of Wisconsin-Madison; FluGen; Bharat Biotech
Valo Therapeutics
Vaxart; Emergent BioSolutions
Zydus Cadila

Субъединичные вакцины



Некоторые традиционные вакцины доставляют вирусные белки в клетки. Технологии производства таких белков различаются, компании используют преимущественно клетки насекомых и дрожжи. Вакцина от гепатита Б содержит вирусный белок, полученный из генно-инженерных дрожжей.

\\\\\\\
Доклинические испытанияI фазаII фазаIII фазаОдобрена
Anhui Zhifei Longcom; Chinese Academy of Sciences
+ + +
Instituto Finlay de Vacunas
+ + +
Novavax
+ + +
CSL; University of Queensland
+ +
Clover Biopharmaceuticals; GSK; Dynavax
+ +
Medicago
+ +
Vaxine
+ +
AJ Vaccines
+
ARTES Biotechnology
+
AnyGo Technology
+
Applied Biotechnology Institute
+
Axon Neuroscience SE
+
Baiya Phytopharm; Chula Vaccine Research Center
+
Baylor College of Medicine
+
Bezmialem Vakif University
+
BiOMVis Srl; University of Trento
+
Biological E
+
Bogazici University
+
Chulalongkorn University; GPO, Thailand
+
Doherty Institute
+
EpiVax
+
EpiVax; University of Georgia
+
ExpreS2ion
+
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrebnadzor, Koltsovo
+
FBRI SRC VB VECTOR, Rospotrebnadzor, Koltsovo
+
Flow Pharma
+
Generex; EpiVax
+
Heat Biologics (Zolovax); University of Miami; Waisman Biomanufacturing
+
Helix Biogen Consult, Ogbomoso & Trinity Immonoefficient Laboratory, Ogbomoso, Oyo State, Nigeria
+
IMV, Canadian Center for Vaccinology at Dalhousie University, Izaak Walton Killam Health Center, Nova Scotia Health Authority, Canadian Immunization Research Network, University of Laval, Global Urgent and Advanced Research and Development in Canada
+
ImmunoPrecise; LiteVax BV
Imophoron; Bristol University's Max Planck Centre
+
InnoMedica
+
Innovax; Xiamen University; GSK
+
Intravacc; EpiVax
+
IrsiCaixa AIDS Research; IRTA-CReSA; Barcelona Supercomputing Centre; Grifols
+
Izmir Biomedicine and Genome Center
+
Kentucky BioProcessing (British American Tobacco)
+
LakePharma
+
Lomonosov Moscow State University
+
MIGAL Galilee Research Institute
+
MOGAM Institute for Biomedical Research, GC Pharma
+
Mahidol University; The Government Pharmaceutical Organization (GPO); Siriraj Hospital
+
Max Planck Institute of Colloids and Interfaces
+
Medicago ; GSK
+
Medicago; Dynavax
+
Medigen Vaccine Biologics Corp; NIAID; Dynavax
+
Middle East Technical University
+
Mynvax
+
National Research Centre, Egypt
+
National Institute of Infectious Disease, Japan
+
Navarrabiomed, Oncoimmunology group
+
Neovii; Tel Aviv University
+
OSIVAX
+
OncoGen
+
Osaka University; BIKEN; National Institutes of Biomedical Innovation, Japan
+
PDS Biotechnology
+
PREVENT-nCoV consortium (AdaptVac, Institute for Tropical Medicine at University of Tubingen, Leiden University Medical Center, University of Copenhagen, ExpreS2ion Biotechnologies, Wageningen University); Bavarian Nordic
+
Quadram Institute Biosciences
+
Research Institute for Biological Safety Problems, Rep of Kazakhstan
+
Saiba GmbH
+
Sanofi Pasteur; GSK
+
Sorrento Therapeutics
+
St. Petersburg Scientific Research Institute of Vaccines and Serums
+
UMN Pharma (Shionogi)
+
University of Alberta
+
University of California, San Diego
+
University of Cambridge; DIOSynVax
+
University of Pittsburgh
+
University of San Martin and CONICET, Argentina
+
University of Sao Paulo
+
University of Virginia
+
VBI Vaccines; National Research Council of Canada; Therapure Biomanufacturing
+
VIDO-InterVac, University of Saskatchewan
+
Vabiotech
+
Vaxil Bio
+
Verndari; University of California, Davis
+
WRAIR; USAMRIID
+
Yisheng Biopharma
+
iBio; CC-Pharming
+

Вакцины с ослабленным или деактивированным вирусом



Более старомодный подход заключается в том, что вирусы делают слабее, чтобы они не могли вызвать болезнь, но при этом запускали защитную реакцию иммунной системы. Такой метод используют в вакцинах против кори, свинки и краснухи.

В вакцинах с деактивированным вирусом вирус уже мёртв и не способен заразить человека, но всё ещё может сообщить иммунной системе, как сформировать защитную реакцию. Такой подход использовали в вакцинах против полиомиелита и гриппа.

Производство таких вакцин занимает больше времени.

Доклинические испытанияI фазаII фазаIII фазаОдобрена
Beijing Institute of Biological Products; Sinopharm
+ + + +
Sinopharm
+ + + +
Sinovac
+ + + +
Bharat Biotech
+ + +
Chinese Academy of Medical Sciences
+ + +
Beijing Minhai Biotechnology Co.
+
Codagenix; Serum Institute of India
+
Erciyes University
+
Indian Immunologicals Griffith University
+
KM Biologics
+
Mehmet Ali Aydinlar University; Acıbadem Labmed Health Services A.S.
+
Meissa Vaccines
+
National Research Centre, Egypt
+
Osaka University; BIKEN; NIBIOHN
+
Research Institute for Biological Safety Problems, Republic of Kazakhstan
+
Selcuk University
+
Sinovac; Dynavax
+
Valneva; Dynavax
+

Другие вакцины

Не обо всех экспериментальных вакцинах есть информация относительно платформы разработки. Некоторые тестируемые вакцины направлены не конкретно на коронавирус, а в целом на повышение иммунной защиты организма.


Читайте также: Казахстанская вакцина против Covid-19 готова к испытаниям на людях. Фоторепортаж из лаборатории


Оригинал текста и инфографики на английском языке: The Washington Post

Следите за самыми актуальными новостями в нашем Telegram-канале и на странице в Facebook

Присоединяйтесь к нашему сообществу в Instagram

Если вы нашли ошибку в тексте, выделите ее мышью и нажмите Ctrl+Enter