В этом году наши специалисты сильно продвинулись в создании вакцины от коронавируса: в НАН успешно завершились предварительные испытания прототипа на токсичность
Вакцина не вызывает побочных эффектов.В ногу с миром
В нашей стране вакцины активно создавались только для сельского хозяйства. Людей же всегда прививали завозными препаратами. С экономической точки зрения весьма затратной считалась организация производства вакцин для внутреннего потребления в странах, где проживают до 30 миллионов человек. Пандемия коронавируса изменила приоритеты.Обновляются технологии. Векторные вакцины в разработке и производстве дешевле. Сейчас нужно привить весь мир. И компании-монополисты по выпуску вакцинных препаратов не способны быстро обеспечить все человечество вакциной. Биотехнологии сегодня — один из основных трендов развития человечества. И если бы Беларусь не занялась этим сейчас, то могла отойти к государствам, которые лишь ждут препараты, но сами себя обеспечить вакциной не могут. Именно поэтому Глава государства и поставил вирусологам такую архиважную задачу.
В разработке первой вакцины против SARS-CoV-2 задействованы Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии и Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук.
Ядовитые шипы
SARS-CoV-2 — классический пример зоонозного вируса, когда инфекция передалась человеку от больного животного. Коронавирус содержит около 20 белков. Среди них есть ферментные, которые обслуживают сам вирус, и поверхностные, составляющие его оболочку и рецепторный аппарат. Это то, что будет представлено иммунной системе человека в вакцине.— В первую очередь нас интересуют поверхностные белки S, М, N, чужеродные для человека, — отмечает заведующий лабораторией биобезопасности с коллекцией патогенных микроорганизмов РНПЦ эпидемиологии и микробиологии Анатолий Красько. — В результате вакцинации на них вырабатываются антитела.
Павел Семижон.Самым значимым для защитного эффекта является спайковый S-белок-шип, отвечающий за связывание с клеткой человека. Он используется во всех вакцинных препаратах. Планируется создать цельновирионную вакцину, которая будет вызывать иммунный ответ на все белки вируса.
— В чем преимущества такой вакцины?
— Мы имеем полный репертуар вирусных антигенов, — поясняет Анатолий Красько. — Она более мягкая за счет того, что концентрация белков в ней меньше, чем в векторной вакцине. Не содержит другие вирусы-векторы. Недостаток — работа с высокопатогенным материалом, которая должна проводиться в специальных защитных условиях. Все это сильно ограничивает производство такой вакцины.
Тем не менее за уходящий год белорусские специалисты сильно продвинулись в создании первой вакцины для человека в нашей стране. Во многом благодаря тому, что вакцинный препарат против коронавируса создается не на пустом месте. Для этого были предпосылки.
— В нашей стране вакцины ранее создавались только для животных. У нас есть хорошие наработки в этой области, достойная школа вирусологии, сохранившаяся с советских времен. В РНПЦ эпидемиологии и микробиологии были реализованы две научные программы по вирусологии. Мы ориентируемся в мировых трендах, обладаем достаточным уровнем знаний и можем себе позволить разработку вакцинного препарата. Это будет цельновирионная инактивированная вакцина, двухдозовая. По принципу китайского препарата Sinovac. На культуре клеток выращивается коронавирус. Затем он инактивируется химическим методом и уже нежизнеспособным вводится человеку в определенном количестве, вызывая в организме иммунный ответ.
Кандидаты на вакцину
Белорусская вакцина от COVID-19 рождается в лабораторных условиях. Всего в создании иммунопрофилактического препарата принимают участие шесть лабораторий РНПЦ эпидемиологии и микробиологии и около 60 человек.Так, в лаборатории биотехнологии и иммунодиагностики особо опасных инфекций РНПЦ специалисты-вирусологи выделяли пандемический коронавирус на культуре клеток. Использовали назофарингеальные мазки и секционный материал от пациентов, перенесших коронавирусную инфекцию. Здесь же в безопасных для исследователей условиях в специально оборудованных боксах происходили заражение здоровой клеточной культуры, концентрирование вируса и его очищение от пораженных им клеток. Все это для того, чтобы затем идентифицировать изоляты вируса, наиболее подходящие для прототипа вакцинного препарата.
— Мы работали с вариантами вируса, которые хорошо накапливаются и вызывают выраженное поражающее действие, — заметил заведующий лабораторией Павел Семижон. — Еще до начала проекта у нас был задел, который позволил интенсифицировать всю деятельность и получить раньше кандидатные варианты вакцины. За весь период исследования было выделено более 20 изолятов вируса SARS-CoV-2, но в настоящее время выращиваются лишь несколько из них.
Специальным образом инактивированные, концентрированные и очищенные препараты вирусного антигена SARS-CoV-2 специалисты РНПЦ эпидемиологии и микробиологии передали в Институт биофизики и клеточной инженерии НАН для оценки их иммуногенных и токсических свойств in vitro.
Андрей Гончаров.— В нашу задачу входили адсорбция вируса на адъюванте, подбор стабилизаторов и консервантов и исследование иммунологической активности полученной вакцины, — поясняет директор Института биофизики и клеточной инженерии Андрей Гончаров. — Мы проверили пять возможных веществ, усиливающих иммунную реакцию. Эти вещества оказались совершенно нетоксичны даже в очень больших дозах. Результаты наших исследований показали, что все препараты вирусного антигена, то есть кандидаты, вызывают иммунный ответ. Вакцины активируют иммунные клетки, заставляя их продуцировать интерферон-гамма, стимулируют пролиферацию Т-лимфоцитов. Причем варианты вакцины с адъювантами намного сильнее запускают клеточный иммунный ответ в пробирке, нежели чистый инактивированный вирус. В итоге выбрали два предпочтительных адъюванта — фосфат и гидроксид алюминия, которые будут дальше исследоваться в ходе доклинических испытаний.
В Институте физиологии НАН проведены предварительные исследования токсичности прототипа вакцины на лабораторных животных, в результате чего было показано отсутствие токсических эффектов при введении им прототипа вакцины.
— Прототип вакцины не вызывает побочных эффектов и нежелательных поведенческих реакций, — рассказывает Андрей Евгеньевич. — Все животные, участвовавшие в исследованиях, живы и здоровы. Сейчас готовится площадка для опытно-промышленного производства в Витебском районе.
Вещества, усиливающие иммунную реакцию, нетоксичныА что дальше?
— На следующем этапе будет выпущена опытно-промышленная партия вакцины для проведения доклинических, а затем и клинических испытаний. Оснащаются площадки, — поясняет Павел Семижон.Первые опытно-промышленные образцы вакцины снова обязательно испытают на животных. Полноценные доклинические исследования будут проходить в рамках нового научного проекта, где задействуют целый ряд учреждений — РНПЦ эпидемиологии и микробиологии, БГМУ, НПО «Лотиос», Гомельский медуниверситет. После чего будут следовать испытания на добровольцах.
— Мы отработали основные этапы с использованием высокотехнологичного оборудования. Процесс максимально приближен к опытно-промышленному и промышленному, — обращает внимание Павел Анатольевич. — В частности, речь идет о системе тангенциальной фильтрации, которая позволяет концентрировать инактивированный препарат вируса, а также о двухступенчатой хроматографической очистке самого концентрата вирусного антигена, который будет использоваться для конъюгирования с адъювантом.
Следующий этап — это перенос лабораторной технологии на опытно-промышленное и промышленное производство и проведение доклиники и клиники. В этом мы тоже будем участвовать как организация-разработчик.
kosyakova@sb.by
