Регистрация

Обзор вакцин против COVID-19

После публикации генетической последовательности вируса тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-Cov-2) в январе 2020 года фармацевтические компании во всем мире спешили разработать безопасную и эффективную вакцину, и многие из них достигли клинических испытаний в рекордно короткие сроки. Метод действия и состав любой конкретной вакцины могут сильно различаться/

Сообщается, что SARS-CoV-2 вызывает ряд иммунных реакций у пациентов, при этом некоторые из них остаются бессимптомными, в то время как другие требуют госпитализации. Эта изменчивость клинических проявлений делает разработку вакцины длительного действия, которая будет гарантировать иммунитет всего населения, очень сложной задачей.

СОVID-19 и иммунная система

SARS-Cov-2 связывается с рецептором ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), который экспрессируется во многих тканях и органах по всему телу, особенно в легких, кишечнике и мозге. Широкое распространение рецептора ACE2 отчасти является причиной очень разнообразных симптомов COVID-19.

Т-клетки отвечают за иммунную память, а образование высокоаффинных антител и у пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, как правило, демонстрируют повышенные уровни антител в течение значительного времени после инфицирования.

В отличие от большинства других вакцин, которые либо инактивированы (состоят из вирусных частиц, не способных вызывать заболевание), либо аттенуированы (сделаны менее опасными или вирулентными), многие из вакцин, одобренных для использования против COVID-19, основаны на нанотехнологиях.

В этой статье будут обсуждаться две из наиболее распространенных технологий вакцинации, используемых для SARS-CoV-2.

мРНК вакцины

Двумя из первых компаний, объявивших об успешных вакцинах, были Moderna и Pfizer-BioNTech, обе из которых используют липидные наночастицы для инкапсуляции полезной нагрузки мРНК. Эта мРНК кодирует продукцию антигена, который, как известно, специфичен для SARS-CoV-2, позволяя клеточному механизму производить антиген, к которому в организме затем разовьется иммунитет.

Использование липидных наночастиц-носителей потенциально может обеспечить несколько преимуществ, включая возможность прямой доставки в цитоплазму и повышенную специфичность в отношении антигенпрезентирующих клеток. Полная информация о каждом составе еще не опубликована. Однако известно, что липидные наночастицы Pfizer-BioNTech являются слегка катионными, что потенциально может способствовать интернализации клеток из-за небольшого отрицательного заряда клеточной мембраны.

В вакцинах Moderna и Pfizer-BioNTech используется мРНК , кодирующая спайковый белок SARS-CoV-2, который связывается с рецептором ACE2. Белок-шип состоит из двух субъединиц, первая из которых отвечает за начальное связывание с ACE2, а вторая способствует слиянию вирусов.

Вакцина Moderna, мРНК-1273, специфически кодирует форму белка до слияния и в значительной степени не повреждена, за исключением двух аминокислотных замен в положениях 986 и 987, которые помогают поддерживать стабильность белка в этом состоянии до слияния. Окружающие липидные наночастицы состоят из четырех липидов.

МРНК, используемая вакциной Pfizer-BioNTech (BNT162), кодирует рецептор-связывающий домен только белка-шипа, обнаруженного на первой субъединице белка. МРНК была модифицирована для включения 1-метилпсевдоуридина, который помогает снизить иммуногенность мРНК и увеличивает скорость трансляции, скорее всего, за счет повышения стабильности молекулы, хотя это еще предстоит полностью выяснить.

Изменяет ли мРНК-вакцина человеческую ДНК?

Была выражена озабоченность по поводу того, что вакцины с мРНК «изменяют вашу ДНК». Однако мРНК остается в цитозоле после попадания в клетку и не может проникнуть через мембрану в ядро, в котором содержится ДНК. МРНК быстро разрушается в цитозоле. Следовательно, вакцины с мРНК не могут изменять ДНК.

Однако РНК-вакцины - это развивающаяся технология, которая, вероятно, потребует дополнительных усилений. В свете этого несколько других компаний вместо этого работали над вирусной векторной вакциной.

Вакцины вирусные векторные

Аденовирусы - это простые вирусы без оболочки, которые содержат линейный геном двухцепочечной ДНК и несут ответственность за множество заболеваний, включая симптомы, подобные простуде. Аденовирусные векторы используются в вакцинах для экспрессии чужеродных антигенов и, таким образом, стимуляции иммунного ответа, достигаемого за счет замены участков ДНК внутри аденовируса.

Аденовирусная ДНК не интегрируется в геном хозяина и не реплицируется во время деления клетки. Поскольку аденовирус происходит из семейства обычных вирусов, включая простуду, многие пациенты уже выработали нейтрализующие антитела, что привело к использованию аденовирусов, которые изначально эволюционировали для заражения других видов и к которым люди не имеют иммунитета.

Вакцина «Спутник V»

Российская вакцина состоит, строго говоря, из комбинации двух препаратов с различными векторными вакцинами. В каждой дозе "Спутника V" в качестве основы находится генно-модифицированный аденовирус (в первой дозе - Ad26-S, во второй - Ad5-S), которые кодируют белок коронавируса SARS-CoV-2. Одна из доз сравнима с китайской вакциной Ad5-nCoV производителя CanSino Biologics, которая тоже использует аденовирусный вектор (вектор - это тот же вирус, но лишенный гена размножения, поэтому безопасный). В целом российская вакцина имеет определенное сходство с вакциной, разработанной Оксфордским университетом и компанией AstraSeneca, также использующей генетически модифицированный аденовирус - шимпанзе.