SARS-CoV-2 придает импульс гонке по разработке контрмер широкого спектра действия против будущих глобальных инфекционных бедствий.
В сентябре президент США Джо Байден объявил о плане подготовки к следующей пандемии, предусматривающем первоначальные расходы в размере 15 миллиардов долларов и общие инвестиции в размере 65,3 миллиарда долларов в течение следующих 10 лет. Первая цель - "разработать, испытать и утвердить безопасную и эффективную вакцину против любого патогенного вируса человека в течение 100 дней после выявления зарождающейся вирусной пандемии". Для достижения этой цели предусмотрен ряд шагов, первым из которых является определение характеристик так называемого прототипа патогена каждого из 26 семейств вирусов, известных как инфекционные для человека, чтобы помочь определить потенциальные эпитопы, которые могут быть использованы при разработке вакцин.
Готовность к пандемиям - идея не новая. Самым последним из многих подобных усилий стало издание администрацией Обамы в 2016 году руководства по борьбе с пандемиями после вспышек лихорадки Эбола в Западной Африке и вируса Зика в Северной и Южной Америке. Кроме того, Национальные институты аутоиммунитета и инфекционных заболеваний США (NIAID) и Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA) нацелены на создание контрмер, которые можно было бы быстро развернуть в случае любой вспышки. Скорость, с которой были разработаны мРНК-вакцины COVID-19, не была случайностью, она может быть объяснена работой, финансируемой и направляемой обоими агентствами. Тем не менее, успех нынешних вакцин был в определенной степени случайным, поскольку коронавирусы имеют особенно легкую мишень в виде своего белка шипа (S), не говоря уже о том, что они были предметом более чем десятилетних исследований после вспышки SARS-CoV-1 в 2002 году и ближневосточного респираторного синдрома (MERS) в 2015 году. В следующей пандемии миру может повезти меньше.
Таким образом, благодаря сочетанию оптимизма и страха - оптимизма в отношении возможности быстрого реагирования и страха, что следующий патоген может не поддаться так легко - подготовка к пандемии приобрела новую актуальность, которая, будем надеяться, не исчезнет после окончания текущей пандемии.
Вакцины 2.0
Группы, работающие над мРНК-вакцинами против SARS-CoV-2, уже направляют свое внимание на следующую пандемию. Они пытаются использовать знания, полученные в результате успешного применения вакцин первого поколения против SARS-CoV-2, для создания следующего набора пандемических вакцин.
Одним из преимуществ платформы мРНК-вакцин, по словам главного исполнительного директора компании Moderna Андреа Карфи, является то, что различные мРНК могут быть объединены для борьбы с несколькими возбудителями или, в случае SARS-CoV-2, с несколькими вариантами. Компания Moderna уже объявила, что у нее есть доклинические данные по комбинированной вакцине против гриппа и COVID-19, которая будет проходить клинические испытания в следующем году, и у нее есть планы по созданию поливалентных вакцин против вариантов SARS-CoV-2 бета и дельта. Количество РНК, которые могут быть объединены, не ограничено, говорит Карфи. У компании Moderna также есть вакцина против цитомегаловируса, которая скоро вступит в третью фазу испытаний и содержит шесть мРНК, и есть доклинические данные по другой вакцине, включающей 10 мРНК.
Над пониманием того, как эти коктейли мРНК вызывают иммунный ответ, компания еще работает. Исследователи компании уже могут сказать, что они испытали поливалентные вакцины, кодирующие различные белки, и могут обнаружить антитела против отдельных белков. Когда речь заходит о сроках, Карфи считает, что они могут действовать быстрее, чем в случае с мРНК-вакциной SARS-CoV-2 (от выбора сиквенса до испытаний прошло 63 дня), оптимизировав производство и клиническую готовность.
Учитывая, что вакцина SARS-CoV-2 стала первым опытом внедрения такого типа вакцины в глобальном масштабе, безопасность должна была быть в приоритете. Но теперь, когда вакцинацию прошли сотни миллионов человек, Карфи предполагает, что Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) может быть более уверенным и ознакомленным с платформой, что в будущем также может сократить время рассмотрения нормативных документов.
Группа Ральфа Барика из Университета Северной Каролины сотрудничает с ведущими группами по изучению мРНК из Университета Пенсильвании, NIAID и Университета Дьюка. Их вакцина нового поколения представляет собой химерную мРНК-вакцину, основанную на модульной природе белка S коронавируса. По словам Дэвида Мартинеса, постдока в группе Барика с 2018 года, "идея состоит в том, чтобы создать шип, который вместо того, чтобы быть мономорфным и вызывать иммунитет к одному вирусу, мог бы повысить иммуногенность за счет присутствия трех вирусов в одном шипе".
Это возможно потому, что существуют три участка, которые являются мишенями защитных антител - N-концевой домен, рецептор-связывающий домен (RBD) и S2-домен. В исследовании, опубликованном в журнале Science, группа Барика сообщает о наборе из четырех различных химерных мРНК-вакцин с различными комбинациями мРНК N-концевого домена, RBD и S-белка и показывает, что они могут вызывать высокий уровень нейтрализующих антител против нескольких сарбековирусов ( подтип коронавирусов, включающий SARS-1 и SARS-2). Вакцина, содержащая только S-белок SARS-CoV-2, не показала такой же широты действия. Одна химерная вакцина, однако, вырабатывала антитела против SARS-CoV, SARS-CoV-2, бета-варианта SARS-CoV-2 и двух коронавирусов летучих мышей (CoVRsShC014 и Cov1-WIV-1), которые, как считается, готовы к появлению у человека, поскольку они могут хорошо реплицироваться в клетках дыхательных путей человека. Хотя уровень антител был ниже, чем при использовании моновалентной вакцины, широта охвата была выше.
Другой способ добиться широты охвата - вакцинация с помощью вирусоподобных частиц (VLP). По словам Адама Симпсона, генерального директора компании Icosavax, созданной на базе Института дизайна белка Вашингтонского университета, "VLP по своей природе обладает широтой ответа, которая отличается от растворимого белка, независимо от того, создан он на основе мРНК или нет". Однако не все вирусы можно превратить в VLP, и волшебство Icosavax заключается в использовании разработанной в двухкомпонентной системы, в которой любой антиген может быть представлен в виде иммуногенной матрицы.
Эти два компонента состоят из белков, которые производятся отдельно и при соединении самособираются в 128-субъединицу (VLP) с многогранной икосаэдрической симметрией (представьте себе футбольный мяч). Антиген (в случае SARS-CoV-2 это RBD) связан с одним из белков с помощью линкера, состоящего из 8, 12 или 16 остатков глицина и серина. "Причина, по которой это так важно, - говорит Симпсон, - заключается в том, что это платформа, позволяющая нам поместить на VLP любой антиген, который мы хотим, а поскольку компоненты являются белками, их может изготовить любой человек, обладающий технологией производства белков". В их случае антиген производится в линии клеток млекопитающих (клетки CHO), чтобы он был правильно гликозилирован, а второй компонент - в Escherichia coli, потому что это недорого.
"Если вы можете сделать белок, вы можете сделать нашу вакцину",
- говорит Симпсон.
Хотя другие вакцины с мРНК и белковыми наночастицами мультиплексируются для получения широкой защиты, Симпсон считает, что в случае с их VLP в этом нет необходимости. "Если они выглядят и пахнут как вирусы, организм отреагирует", - говорит он. В 2020 году в Университете Вашингтона группа Нила Кинга провела доклиническую работу с VLP-вакциной SARS-CoV-2, содержащей 60 RBD, и обнаружила, что VLP-вакцина не только дает в десять раз более высокие титры, чем S-белок (версия, разработанная для стабилизации белка в той форме, которую он имеет перед слиянием с клеткой, которую он заражает, используется в вакцинах COVID), но и нацелена на множество эпитопов, что говорит о том, что вирусу будет трудно мутировать в обход VLP-вакцины, которая защищает от родственных штаммов, не входящих в вакцину.
Благодаря гранту в размере 10 миллионов долларов от Фонда Гейтса и партнерству с компанией Amgen, которая предоставляет один из белковых компонентов VLP SARS-CoV-2, компания Icosavax продвинула VLP IVX-3441 в фазу 1/2 клинических испытаний в Австралии. Другой VLP, предоставленный исследователями Университета Вашингтона, проходит клинические испытания в компании SK Bioscience.
Также в Университете Вашингтона группа Дэвида Вислера, участвовавшая в работе по открытию некоторых моноклональных антител против SARS-CoV-2, разрабатываемых компанией Vir Biotechnology, а также VLP компании Icosavax, продолжает исследовать, как понимание основ иммунитета к инфекционным агентам может быть использовано для разработки вакцин. В недавно опубликованной работе его группы мультивалентные, мозаичные VLPs и коктейли из различных RBD VLPs вырабатывали нейтрализующие антитела против ряда вариантов коронавируса и защищали мышей в экспериментах по заражению SARS-CoV-1, даже когда комбинация не включала его RBD.
Вислер называет это примером вакцины второго поколения, вакцины 2.0, которая будет широко нейтрализующей для нескольких вариантов SARS-CoV-2 и других сарбековирусов. Вакцина 3.0 будет предназначена для бета-коронавирусов, которые охватывают множество линий, среди которых сарбековирусы являются лишь одной. Однако до этого еще далеко из-за большого разнообразия этого семейства, говорит Вислер.
"Я стараюсь не использовать термин "пансарбековирус". На это есть свои причины: среди известных сарбековирусов существует огромное разнообразие, и мы знаем, что, возможно, мы только коснулись поверхности. Существует так много видов, которые мы еще не открыли".
Активизация разработок
Коалиция за инновации в области обеспечения готовности к эпидемиям (CEPI) стремится ускорить разработку вакцин против возникающих инфекционных заболеваний. Отчасти это объясняется необходимостью противостоять циклу "подъема и спада" коммерческих программ разработки, которые получают приток финансирования в самом начале вспышки, но исчерпывают его, когда эпидемическая угроза спадает. CEPI был запущен в Давосе в 2017 году после того, как эпидемия Эболы в Западной Африке унесла жизни >11 000 человек; и в этом случае разработка вакцин началась слишком поздно, чтобы спасти хоть одну жизнь. С момента своего основания CEPI поддержал ряд инновационных программ по разработке вакцин, а также некоторые традиционные программы.
В ответ на текущую эпидемию группа выделила 200 миллионов долларов, чтобы начать гонку по созданию широкозащитных вакцин как против SARS-CoV-2 - этот конкурс закончился в сентябре, и заявки находятся на рассмотрении, так и против бета-коронавирусов (семейство, которое охватывает вирусы MERS, а также SARS) в целом, который завершился 1 октября 2021 года. "Существует огромное количество возможностей для улучшения, причем не только стабильности, что широко освещалось в СМИ, но и производительности, снижения затрат, улучшения профиля безопасности и потенциального повышения долговечности ответных мер", - говорит Ник Джексон, руководитель программ и инноваций CEPI.
В США DARPA признало, что традиционные сроки разработки вакцин не позволяют использовать их в качестве эффективной контрмеры при внезапной вспышке заболевания. В 2012 году она запустила пятилетнюю программу ADEPT-PROTECT (Autonomous Diagnostics to Enable Prevention and Therapeutics) для разработки альтернативных технологий. Первоначально программа была направлена на изучение методов лечения на основе нуклеиновых кислот, а не более традиционных методов, основанных на инактивированных вирусах или рекомбинантных белковых субъединицах. Фактически, первое клиническое испытание с использованием системно вводимой терапии на основе мРНК, кодирующей секретируемый белок, - моноклонального антитела (mAb) компании Moderna к вирусу чикунгунья - было разработано при поддержке DARPA (компания финансировала испытания первой фазы).
Исследования, лежащие в основе этой терапии, были проведены другой группой, поддерживаемой DARPA, - Центром вакцин Вандербильта, которым руководит Джеймс Кроу. Группа Кроу выделила мощные нейтрализующие антитела от ранее инфицированного человека, на основе которых они определили генетическую последовательность, которая была использована в качестве шаблона для антитела, кодируемого мРНК. Используя тот же подход, группа Кроу создала другие защитные антитела, среди которых коктейль антител, инактивирующий вирус Эбола, и антитело против вируса Зика. В сентябре 2019 года компания Moderna сообщила о результатах первой фазы клинических испытаний своего препарата для лечения чикунгуньи. Через несколько месяцев они вместе со всем миром обратили внимание на SARS-CoV-2.
В марте 2020 года, спустя всего 63 дня после того, как компания получила сиквенс SARS-CoV-2, мРНК-вакцина Moderna, мРНК 1273, разработанная в партнерстве с Исследовательским центром вакцин при NIAID, стала первой вакциной COVID-19, вступившей в клинические испытания. Эти усилия были предприняты благодаря поддержке со стороны DARPA - грант в размере 25 миллионов долларов в 2003 году на разработку мРНК-вакцин, а затем 56 миллионов долларов в 2020 году на производство мРНК-вакцины SARS-CoV-2. Компания Inovia, производящая ДНК-вакцины, стала второй компанией, которая провела испытания вакцины COVID-19 на основе нуклеиновых кислот в апреле 2020 года при поддержке Фонда Билла и Мелинды Гейтс и DARPA. После нескольких неудачных попыток (FDA наложило запрет на клинические испытания из-за проблем с системой доставки ДНК), эта вакцина (INO-4800) получила разрешение на проведение фазы 3 испытаний в Мексике и США.
Антитела как средства быстрого реагирования
В 2017 году, когда программа ADEPT завершалась, была запущена последующая программа - Pandemic Prevention Platform или P3. В рамках этой программы была поставлена задача: выработать защитные антитела против вируса в течение 60 дней после получения образца. По словам руководителя программы P3 Эми Дженкинс, "мы предполагали, что вероятным подходом будут антитела на основе РНК, что превратит организм в биореактор". Четыре команды приняли вызов: AbCellera Biologics, MedImmune/AstraZeneca, Университет Дьюка и группа Кроу из Университета Вандербильта.
Группы тренировались на различных вирусах, но затем в 2019 году, на полпути программы, они столкнулись с реальной проблемой SARS-CoV-2. Кроу говорит, что он и Дженкинс размышляли, готовы ли они справиться с этой проблемой, тем более что на раннем этапе образцы пациентов были недоступны. Но в январе 2020 года они решили действовать. Первый шаг - идентификация антитела - был выполнен примерно за неделю компанией AbCellera, а затем Вандербилтом. Как сказал генеральный директор AbCellera Карл Хансен: "Мы проверили ~6 миллионов В-клеток, чтобы выявить ~500 уникальных антител, которые связались с белком спайка в течение недели".
В рамках программы P3 компания AbCellera участвовала в нескольких испытаниях, которые имели решающее значение в преддверии пандемии. "Это позволило нам выстроить взаимодействие и выяснить все слабые места в передаче данных и коммуникации", - говорит Хансен. Аналогичным образом, группа Вандербильта провела полный спринт по Зике за 78 дней и была на полпути к разработке антител против H3N2 и H1N1, когда они переключились на SARS-CoV-2. Используя уроки, извлеченные из этих первых двух этапов, они прошли путь от получения образцов крови выздоравливающих пациентов в марте 2020 года (от людей, заразившихся в Ухани, в декабре 2019 года) до передачи сиквенсов антител для валидации мощных нейтрализующих антител компании AstraZeneca за 25 дней.
На тот момент Дженкинс считал, что технология использования векторов нуклеиновых кислот для доставки моноклональных антител (mAb) недостаточно развита, чтобы создать mAbs с кодировкой мРНК в масштабах, необходимых для борьбы с пандемией, которая уже вышла из-под контроля. "Весной 2020 года более надежным вариантом было вывести антитела на более традиционные платформы. Так мы и поступили". AbCellera Biologics объединилась с Eli Lilly (которая не получала финансирования P3); и в мае 2020 года, всего через 91 день после получения образца пациента, они ввели дозу своему первому пациенту. "Они не уложились в 60 дней, но мы прошли только половину пути по программе", - говорит Дженкинс. В ноябре 2020 года компания Lilly получила разрешение на экстренное использование (EUA) бамланивимаба (гуманизированного IgG1 с модифицированными Fc-областями) для лечения пациентов с легкой и умеренной формой COVID-19.
"Обнадеживающим было то, что они были быстро разработаны и стали одними из первых препаратов наряду с ремдесивиром и некоторыми стероидами - обнадеживающим, что мы смогли так быстро внедрить их, если честно, и удивительным, что производство на основе белка было быстрым", - говорит она. Хансен отдает должное их партнеру, компании Lilly, за то, что они проявили инициативу. " Lilly заслуживает огромной благодарности за понимание возможности. Они традиционно не занимались инфекционными заболеваниями и хотели стать конструктивной силой в ответ на COVID", - говорит он.
Хотя разрешение EUA на применение бамланивимаба в качестве монотерапии было отозвано FDA в апреле 2021 года, он все еще используется вместе со вторым антителом, этесевимабом, которое компания Lilly лицензировала у Shanghai Junshi Biosciences. В совокупности эти антитела использовались для лечения примерно 600 000 пациентов, по словам Хансена. "Результаты показали, что, если посмотреть на статистику, [это], вероятно, спасло десятки тысяч жизней и позволило избежать десятков тысяч госпитализаций", - говорит он.
На основе своих спринтов COVID-19 Вандербильт выделил сотни антител к SARS-CoV-2 и предоставил лицензию на два из них компании AstraZeneca, которая разработала их для увеличения периода полураспада и устранения потенциально опасных эффекторных функций. AstraZeneca взяла AZD7442, комбинацию двух антител длительного действия, тиксагевимаба и цилгавимаба, которые блокируют S-белок SARS-CoV-2 от связывания с рецептором ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2), в клинические испытания для профилактики COVID-19. Тиксагевимаб и цилгавимаб - это человеческие IgG1 мАбс с пятью аминокислотными заменами (в позициях T240, M241, Y308, T310 и E312). В сентябре компания сообщила о результатах фазы 3 клинических испытаний на более чем 3000 человек из группы риска (неинфицированных): антитела были на 77% эффективны в предотвращении инфекции, став первой комбинацией mAb, продемонстрировавшей предотвращение COVID-19 - что важно для демонстрации нового способа привлечения антител во время пандемии.
Болевые точки
Группы P3 коллективно продемонстрировали, что антитела могут быть выделены и быстро внедрены не только для лечения, но и для профилактики, и что это может быть сделано даже с нуля за несколько месяцев, быстрее, чем в случае типичных вакцин. И хотя РНК-вакцины также были поставлены на вооружение в удивительно короткие сроки, для развития иммунного ответа, вызванного вакциной, может потребоваться от нескольких недель до нескольких месяцев. Кроме того, РНК-вакцины могут быть эффективны не для всех вирусов и не для всех людей, например, для людей с ослабленным иммунитетом (по некоторым оценкам, только в США их насчитывается до 15 миллионов). Для подавления зарождающейся потенциальной пандемии антитела могут стать лучшим решением для сдерживания вспышки на ранних стадиях, пока идет разработка и производство вакцин.
Однако исторически сложилось так, что только несколько антиинфекционных антител были разработаны и одобрены для применения. Два десятилетия разделяют одобрение двух первых антиинфекционных mAbs: паливизумаб в 1999 году и безлотоксумаб в 2017 году. Первый представляет собой гуманизированный мАб IgG1κ, нацеленный на эпитоп в антигенном участке A белка F респираторно-синцитиального вируса (РСВ); второй - человеческий mAb IgG1, связывающий токсин B токсина Clostridium difficile.
Есть несколько причин, по которым такие mAbs не захватили мир. Как и в случае с антибиотиками, коммерческий рынок антиинфекционных антител по сути провалился. Большинство биотехнологических компаний, занимающихся разработкой mAb, вместо этого сосредоточились на более прибыльных направлениях - онкологии, воспалительных заболеваниях или редких заболеваниях. Любая производственная база для антиинфекционных mAb, предназначенных для использования во время пандемии, должна иметь возможность производить антитела для миллионов или даже миллиардов людей. Однако мощности по производству антител, в которых обычно используются клетки млекопитающих (CHO), дороги и ограничены во всем мире. Даже несмотря на гигантский объем рынка, высокая стоимость продукции для массового производства клеток CHO означает, что антиинфекционные mAbs не являются привлекательным коммерческим предложением, поскольку они имеют низкую цену продукта и низкую рентабельность инвестиций. На этом проблемы не заканчиваются: антитела также создают проблемы для распространения в условиях ограниченных ресурсов здравоохранения, поскольку они должны вводиться путем внутривенной инъекции, что требует наличия больниц или инфузионных центров и обученного персонала, который очень часто отсутствует в странах с ограниченными ресурсами.
Несколько биотехнологических компаний, занимающихся разработкой антител, пытаются решить эти проблемы и уже начали (или скоро начнут) клинические испытания mAb в качестве профилактических средств. Компания Centivax увеличила период полураспада mAb, расширила способы их доставки, повысила их потенцию и устранила потенциальные нежелательные эффекторные функции, что, помимо прочего, позволяет делать внутримышечные инъекции небольших количеств их антител, что упрощает их введение и потенциально снижает стоимость.
Основатель компании Centivax Джейкоб Глэнвилл применил свой многолетний опыт изучения взаимосвязи структуры и функции антител для понимания свойств популяций мутаций в области, определяющей комплементарность (CDR), которые встречаются в антителах естественного происхождения после прохождения отбора. Команда Centivax объединила эту биоинформационную базу данных с фаговым дисплеем, где они могут применять многофакторный отбор по таким характеристикам, как высокая аффинность связывания mAb и отсутствие взаимодействия белок-белок, чтобы избежать проблем с вязкостью, среди прочих свойств. В конце этого года компания Centivax начнет клинические испытания своего первого продукта, CENT-B9 против SARS-CoV-2, при финансировании Центра медицинских исследований ВМС США, который заинтересован в профилактических антителах для предотвращения распространения инфекций на своих судах.
Компания Adagio Therapeutics, которая была выделена из компании Adimab, занимающейся разработкой антител, в 2020 году для борьбы с пандемией, имеет разработанные полностью человеческие mAb, реагирующий со всеми известными вариантами SARS-CoV-2, которые сейчас проходит фазу 2/3 испытаний как для лечения заболевания, так и для профилактики. (Компания Adagio проводит исследования и клинические разработки самостоятельно, привлекая > 450 млн долларов США в виде венчурного капитала и 356 млн долларов США в виде первичного публичного размещения акций в 2021 году). Тиллман Гернгросс, основатель и генеральный директор Adagio, рискнул предположить, что пандемия не закончится быстро, и приступил к программе разработки антител, которые должны были захватывать все известные и потенциально неизвестные варианты SARS-CoV-2.
"Мы знали, что не выиграем гонку, потому что на всю эту инженерную работу требуется время. Поэтому с самого начала нам нужна была лучшая молекула с расчетом на то, что борьба будет длительной, а не просто пандемия вдруг уйдет, что и произошло", - говорит он. Ведущее антитело компании Adagio, ADG20, входит в группу, выделенную из выздоровевшего донора, больного SARS-1, и нацелено на консервативный эпитоп на белке S, присутствующем на всех вирусах SARS-1, SARS-2 и многих потенциальных новых вирусах летучих мышей. Используя свою платформу инженерии антител, компания смогла сохранить широту спектра действия, улучшив при этом аффинность связывания в 500 раз и нейтрализующую способность в 70 раз. ADG20 - это единственный низкомолекулярный mAb для внутримышечных инъекций, который обладает такой широтой действия, охватывая все варианты SARS-CoV-2, при такой высокой аффинности, по словам Гернгросса.
Кроу, хотя он руководит центром вакцин Вандербильта и является приверженцем вакцин, считает, что внутримышечная доставка станет переломным моментом в использовании mAbs для профилактики. Вопрос в том, как долго они будут защищать от болезни. Испытания компании AstraZeneca длились три месяца и прекратились, когда люди начали получать вакцинацию. Кроу отмечает, что он уже много лет говорит о том, что для профилактики гриппа антитела, в частности, с периодом полураспада до ~90 дней, что позволяет защищаться потенциально до года, были бы лучшей альтернативой, поскольку вакцины против гриппа теряют свою эффективность через несколько месяцев. "Я понимаю, почему людям не нравится говорить об этом вслух. Но этот тип антител может работать лучше и дольше", - говорит он.
Герберт Вирджин, исполнительный вице-президент по исследованиям компании Vir Biotechnology, говорит: "Вам нужно антитело, которое связывается с максимально возможным количеством вирусов одной группы, нечувствительное к изменениям, происходящим во время пандемии или исторически, и эффективное при низкой дозе, поскольку вы можете производить лишь столько, и при этом хотите спасти как можно больше жизней. Именно эти свойства будут определять разницу между действительно исключительным антителом для обеспечения готовности к пандемии и всем остальным. Это наша философия, это то, что мы делаем, и мы думаем, что у нас есть антитела, которые это делают".
Первый коммерческий продукт компании Vir, сотровимаб - человеческий IgG1κ mAb, сконструированный с Fc-доменом с повышенной аффинностью связывания FcRn, который нацелен на консервативный эпитоп на RBD белка S SARS-CoV-2 - получил полное одобрение в Австралии в августе 2021 года, а также EUA в нескольких странах. Это mAb, полученное из В-клеток пациента, который выздоровел от SARS-1 в 2003 году, нацелено на эпитоп S-белка, который сохраняется в семействе сарбековирусов. Антитело было сконструировано таким образом, чтобы увеличить период его полураспада, что, по словам Virgin, провиденциально улучшает распределение в легких.
В разработке находится второй mAb (VIR-7832), который, кроме того, содержит мутацию (с Fc, сконструированным для создания аминокислотных замен M428L и N434S для повышения аффинности человеческого FcRn), которая была показана in vitro для привлечения эффекторных функций. Вирджин говорит, что его команда считает, что это дает возможность антителу функционировать в качестве Т-клеточной вакцины, создавая то, что они называют антителами двойного действия. "Возможно, это не самый популярный способ выразить это - нейтрализацию как концепцию легко рассказать и легко продать, но это не является точным. Не существует биологической системы, в которой нейтрализация является единственным коррелятом эффективности антитела против вирусов", - говорит он. По словам Болин Хабби, директора по корпоративным вопросам компании Vir, сотровимаб сейчас проходит испытания для введения внутримышечно, что, по ее словам, станет "огромной вехой в переходе от внутривенного введения".
Совсем недавно исследователи Vir и их коллеги выявили ряд антител с уникальными свойствами, среди которых широко нейтрализующая активность, направленная на криптический эпитоп в RBD, и узкий профиль ускользания (сканирование мутаций показало, что только одна замена приводит к ускользанию).
Обеспечение готовности
Существует два подхода к обеспечению готовности к пандемии: создать платформы, которые можно быстро развернуть, или иметь на полке запас широко эффективных продуктов - противовирусных препаратов, антител и вакцин. Несколько консорциумов готовятся сделать последнее.
Группа Кроу в Вандербильте выдвинула идею, которую они называют Ahead 100 (Навстречу сотне), с целью создания лучших в своем классе антител для каждой из 100 мишеней из 25 семейств вирусов, патогенных для человека, чтобы провести их через фазу 1 испытаний на безопасность с использованием материалов, изготовленных в соответствии с надлежащей производственной практикой (GMP), и запастись 10 000 доз. По его расчетам, для достижения этой цели потребуется 25 миллионов долларов США, поэтому для одной группы нецелесообразно выходить за рамки этой суммы для 100 антител. Вместо этого Кроу помог организовать консорциум - Глобальный центр по предотвращению пандемий и биозащите - потенциально проект стоимостью 2,5 миллиарда долларов, который стартовал 11 августа 2021 года для реализации этой идеи.
Кроу привлек 2,5 миллиона долларов на этап планирования от Фонда Гейтса, CEPI, правительства США и двух коммерческих партнеров (Regeneron и Moderna). Консорциум ищет партнеров, которые внесут 25 миллионов долларов на каждый объект в рамках первого проекта: Advanced Human Epidemic Antibody Defenses 100 (AHEAD 100), который будет возглавлять Кроу.
CEPI размышляет в том же ключе. Джексон назвал это "усилиями международного масштаба по ранжированию всех семейств в соответствии с уровнем угрозы самым сложным способом, используя краудсорсинг вирусологов, экспертов, разбирающихся в зоонозных вспышках, способных использовать модели и вычислительные методы для составления окончательного списка самых больших угроз по всем известным нам семействам". Кроме того, коалиция работает с сетью производителей, чтобы поддержать расширение возможностей производства вакцин по всему миру. "Мы хотим, чтобы регионы имели равный доступ и избежали национализма и двусторонних сделок, которые оказались проблематичными во время этой пандемии".
И множество американских агентств, похоже, не перестают уделять внимание этой угрозе. DARPA разработала новую программу под названием "Нуклеиновые кислоты по требованию во всем мире" (NOW), которая направлена на развитие мобильных производственных мощностей, которые могут быть размещены там, где в них больше всего нуждаются, и потенциально сократить время распространения вакцин и терапий. В октябре NIAID объявил о программе по разработке панкоронавирусных вакцин стоимостью 36 с лишним миллионов долларов, финансирование которой будет направлено на три академические программы, расположенные в Университете Висконсина в Мэдисоне, больнице Бригама и Женской больнице в Бостоне и Университете Дьюка в Северной Каролине. Признавая необходимость комплексной стратегии, финансирование выделяется многопрофильным группам, обладающим опытом в области вирусологии и иммунологии, разработки иммуногенов, инновационных платформ и технологий вакцин и адъювантов.
Но одной лишь подготовки к следующему коронавирусу будет недостаточно. Нэнси Салливан, руководитель отдела исследований в области биозащиты в NIAID, отмечает, что даже в рамках одного семейства вирусов один подход не может быть подлинным прототипом для всего семейства. Ее опыт с филовирусами продемонстрировал это: "ДНК-вакцины защищают от Марбурга, но не защищают от Эболы". Она отмечает, что необходимо
"создать базу знаний рациональным образом и попытаться придать ей некоторую гибкость, не сосредотачиваясь на сотнях существующих вирусов, а сосредоточившись на иммунологических принципах, которые лежат в основе защиты, и создавая набор инструментов, чтобы охватить различные иммунологические механизмы".
Такие простые вещи, как порядок введения первичной и стимулирующей доз и интервал между ними, могут формировать иммунный ответ. "Вы можете настроить иммунный ответ, изменив одну пару векторов, решив какой из них вы вводите первым, и интервал между уколами", - говорит она.
Джеффри Улмер, эксперт по вакцинам, работавший в компаниях Chiron, Merck, Novartis и GlaxoSmithKline, опасается, что успех вакцины SARS-CoV-2 может стать скорее исключением, чем правилом, для будущих пандемий. "Мы видели впечатляющий успех [мРНК-вакцины для] COVID-19, но почти все остальное, что было испробовано, тоже сработало, включая ДНК. Это должно заставить нас задуматься о том, что этот конкретный антиген относительно прост, и что следующее применение технологии может столкнуться с гораздо более сложной задачей".
