Вакцины от коронавируса: какие они бывают и сколько из них уже тестируют на людях

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.

Список вакцин, использующих ДНК и РНК

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.

Список вакцин на основе вирусных векторов

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.

Список субъединичных вакцин

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.

Список вакцин с ослабленным или деактивированным вирусом

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