Науката за ваксините прави квантов скок след светкавичния успех срещу COVID (Графики)



От години учените изучават коронавирусите, без което новите ваксини нямаше да са реалност

Най-бързо създадената ваксина досега беше срещу заушка – за 4 години



Едно и също съоръжение може да се използва за производство на РНК ваксини срещу различни заболявания

Когато учените започнаха да разработват ваксина срещу коронавируса SARS-CoV-2 в началото на 2020 г., те внимаваха да не обещават бърз успех. Най-скоростно създадената ваксина, разработена дотогава, от вземане на проби от вируса до одобрението ѝ, бе тази срещу заушка – за 4 години през 60-те. Да се надяваме на готов препарат дори до лятото на 2021 г., изглеждаше твърде оптимистично.

Обикновено разработването на нова ваксина отнема между 5 и 18 години и струва от $ 200 до 500 милиона. Това е дълъг, сложен процес, при който малко кандидати преминават от ранните етапи на тестване до одобрението и производството.

Но в началото на декември разработчиците на няколко ваксини започнаха да обявяват отлични резултати от мащабни изпитания. А на 2 декември ваксина, направена от гиганта “Пфайзер” и германската биотехнологична компания “Байонтек”, стана първата в света напълно тествана имунизация, одобрена за спешна употреба, разказва сп. “Нейчър”.

Тази скорост на напредък “постави под въпрос цялостното ни разбиране за това кое е възможно при разработването на ваксини”, казва Натали Дийн, биостатистик от Университета на Флорида в Гейнсвил. Изкушаващо е да се надяваме, че нови ваксини вече може да бъдат разработени в сравними срокове. Те са крайно необходими –

болести като малария,

туберкулоза и пневмония заедно

убиват милиони хора годишно,

а изследователите очакват и по-нататъшни смъртоносни пандемии.

“Човешката ваксинология може да направи квантов скок”, казва пред “Нейчър” вирусологът Питър Хотес от Медицинския колеж “Бейлър” в Хюстън, Тексас.

Опитът с COVID-19 почти сигурно ще промени бъдещето на науката за ваксините, добавя Дан Баруч, директор на Центъра за вирусология и ваксини в Медицинското училище “Харвард” в Бостън, Масачузетс. Новите начини за създаване на ваксини, като например чрез използване на информационна РНК (mRNA), бяха добре утвърдени от отговора на COVID-19, добавя той. “Това показа, че процесът на разработка може да бъде ускорен значително, без да се прави компромис с безопасността.”

Светът успя да разработи ваксини срещу COVID-19 толкова бързо поради годините на предишни изследвания на подобни вируси, както и огромното финансиране, което позволи на фирмите да провеждат множество изпитвания, а успоредно регулаторите да се движат по-бързо от нормалното. Някои от тези фактори може да бъдат приложени и за разработване на други ваксини, особено по-бързите производствени практики. Но няма гаранция. За да се повтори такъв бърз успех, ще е необходимо подобно огромно финансиране за развитие, което вероятно ще дойде само ако има съпоставимо чувство за социална и политическа спешност. Това също

ще зависи от естеството на

патогена. С вируса SARS-CoV-2

учените може би имаха късмет,

колкото и странно да звучи. Това е вирус, който мутира относително бавно и принадлежи на добре проучено семейство.

Изследванията, които помогнаха за разработването на ваксини срещу новия коронавирус, не започнаха през януари. В продължение на години учените обръщаха внимание на свързаните коронавируси, които причиняват ТОРС (тежък остър респираторен синдром) и MERS (близкоизточен респираторен синдром).

Конвенционалните ваксини съдържат вирусни протеини или инактивирани форми на самия вирус, които стимулират имунната защита на организма срещу инфекция с жив вирус. Но първите две ваксини срещу COVID-19, чиято ефективност бе потвърдена с мащабни клинични изпитвания, използват само низ от иРНК в липидната обвивка. Тази РНК кодира ключов протеин на SARS-CoV-2, а щом попадне в клетките ни, телата ни започват да произвеждат този протеин. Това действа като антиген – чужда молекула, която предизвиква имунен отговор.

И двете ваксини, произведени от “Пфайзер”/“Байонтек”, както и от американската фармацевтична компания “Модерна”, използват иРНК. “Много неща се случиха с иРНК платформата, която имаме днес”, казва имуноложката Акико Ивасаки от Медицинското училище Йейл в Ню Хейвън, Кънектикът, работила върху ваксини с нуклеинови киселини (ДНК или РНК) от над 20 г. Основното изследване на ДНК ваксините започна преди около 25 г., а

РНК ваксините се възползваха

от 10-15 години интензивни

изследвания, насочени

към разработване на

ваксини срещу рак,

казва тя. Подходът узря в точното време. Преди 5 години технологията РНК не би била готова.

Третата ваксина, която показа добра ефективност през ноември, създадена от фармацевтичната компания “АстраЗенека” с Оксфордския университет, не използва РНК. Вместо това вирусен вектор (или носител) съдържа допълнителен генетичен материал, който кодира протеина на SARS-CoV-2. Този разработка също се възползва от дългогодишните изследвания при избора на вектор. В този случай фирмата избра модифицирана форма на аденовирус, изолиран от изпражненията на шимпанзе. Напредъкът при конвенционалните ваксини като тази също идва от изследванията върху ТОРС, MERS, ебола и малария, казва Беате Кампман, директор на Центъра за ваксини в Лондонското училище по хигиена и тропическа медицина. Подобни подходи остават по-евтини от използването на иРНК, признава тя.

Изследователите на ваксини имаха късмет със SARS-CoV-2 в много отношения, казва имуноложката Ивасаки. Вирусът не мутира много и няма ефективни стратегии за спиране на човешката имунна система за разлика от ХИВ, херпес или дори грип. Херпесният вирус например има по-голяма способност за избягване – той активно блокира антителата, което затруднява намирането на ефективно средство срещу него. Бързата мутация на грипните вируси пък изисква различна формула на ваксината за всеки грипен сезон.

Най-бавната част от разработването на ваксини не е намирането на кандидат-лечения, а тяхното тестване. Това често отнема години, като компаниите провеждат тестове за ефикасност и безопасност върху животни, а след това и върху хора. Тестването при хора изисква три фази, които включват нарастващ брой на доброволците и пропорционално нарастващи разходи. Ваксините срещу COVID-19 преминаха през същите опити, но

милиардите, излети в процеса, 

позволиха на компаниите

да поемат рискове, като

провеждаха някои от

тестовете едновременно

С големите суми, дадени на компаниите от публични спонсори и частни филантропи, “те биха могли да извършват предклинични тестове, изпитвания във фази I, II и III, както и производство, паралелно вместо последователно”, казва Рино Рапуоли, главен учен в отдела за ваксини на “ГлаксоСмитКлайн” в Сиена, Италия.

Науката за ваксините нямаше да даде толкова бързи резултати без това финансиране, добавя Беате Кампман от Лондонското училище по хигиена и тропическа медицина. “Това не се случи с ебола, която опустошаваше общностите в Африка (през 2014-2016), и ваксините отнеха повече време за разработване.” Този път парите потекоха, защото всички държави, включително богатите, бяха изправени пред икономическа разруха.

На опитите в последните етапи помогна, че COVID-19 бе навсякъде, защото фирмите се нуждаят от инфекции, за да покажат, че ваксините действат.

Пандемията COVID-19 ще предизвика някои постоянни промени в развитието на ваксините. Като начало може да установи използването на

иРНК ваксини – които досега

не са били одобрявани за

общо приложение при хора

– като бърз подход за други заболявания. “Тази технология революционизира ваксинологията”, казва Кампман. Кандидат-РНК ваксини могат да бъдат химически синтезирани за няколко дни, за разлика от по-сложната биотехнология, свързана с производството на протеини в клетките.

Нещо повече, “РНК значително опростява производството”, казва Рапуоли. “Можете да използвате едно и също съоръжение, за да направите РНК за различни заболявания. Това намалява необходимата инвестиция.”

Като се имат предвид всички различни технологии и подробна информация, събрана относно демографските данни на доброволците, антителата и клетъчните отговори, тази година може да научим повече, отколкото през предишните няколко десетилетия, посочва сп. “Нейчър”.

И все пак други ваксини вероятно могат да бъдат разработени със съпоставима скорост само когато нивата на инфекция са високи и с огромно количество финансиране. А други вируси може да са по-трудни за сдържане, отколкото се оказа SARS-CoV-2. Ето защо трябва да знаем повече за всички семейства вируси, казват изследователи. Има поне 24 други семейства вируси, които могат да заразят хората. Вместо да чакаме да налеем ресурси за борба със следващия вирус, който би ни атакувал, по-добре би било да се похарчат пари за създаване на системи за наблюдение на всички тези вируси. С други думи, никаква сума пари няма да помогне без солидна платформа на фундаменталната наука, върху която да се надгражда. Изключителният успех на ваксините COVID-19 “е добър пример за това, което науката може да направи много бързо”, казва Ивасаки, “но това не се случи за една нощ”.

Деница Раданова

Деница обича да пише за това което я вълнува и да споделя живота си в социалните мрежи.