Как вакцины COVID на основе белка могут изменить ситуацию с пандемией
#белковые вакцины #вакцинация #sars-cov-2 #covid-19
Вакцины от Novavax и других биотехнологических компаний на подходе. Ученые говорят, что им есть что предложить.
Хотя мРНК вакцины безопасны для большинства населения, они связаны с редкими, но потенциально серьезными побочными эффектами, включая миокардит и образование тромбов. В отличие от относительно новых технологий, на которых основаны мРНК- и вирусно-векторные вакцины COVID-19, белковые вакцины уже десятилетиями используются для защиты людей от гепатита, опоясывающего лишая и других вирусных инфекций. Чтобы вызвать защитный иммунный ответ, эти вакцины доставляют белки вместе с адъювантами, стимулирующими иммунитет, непосредственно в клетки человека, а не фрагмент генетического кода, который клетки должны прочитать, чтобы синтезировать белки самостоятельно.
Хотя белковые вакцины против COVID-19 еще не получили широкого распространения, данные клинических испытаний на поздней стадии пока выглядят многообещающе, демонстрируя надежную защиту при меньшем количестве побочных эффектов, чем обычно вызывают другие прививки против COVID-19.
После нескольких месяцев неудач с контролем качества и производственных задержек руководители биотехнологической компании Novavax в Гайтерсбурге, штат Мэриленд, говорят, что они готовы до конца года представить долгожданную заявку компании на свою вакцину на основе белка американским регуляторам лекарственных средств. (1 ноября Индонезия выдала вакцине компании первое чрезвычайное разрешение, и уже были поданы заявки в государственные органы Австралии, Канады, Великобритании, Европейского Союза и других стран). Между тем, два производителя вакцин в Азии - Clover Biopharmaceuticals, расположенная в Чэнду, Китай, и Biological E в Хайдарабаде, Индия - также находятся на пути к подаче заявок в различные национальные органы в ближайшие недели и месяцы.
В нескольких уголках земного шара - на Кубе, Тайване и в других местах - отечественные протеиновые уколы уже играют роль в национальных усилиях по вакцинации. Теперь, когда на утверждение поступил вал новых подобных продуктов, эти прививки могут послужить в качестве вспомогательных и, что очень важно, помочь заполнить пробел в глобальной борьбе с пандемией. До сих пор менее 6% людей в странах с низким уровнем дохода были привиты против COVID-19. Вакцины на основе белка - с их недорогими протоколами производства и логистическими преимуществами, включая стабильность при широком диапазоне температур - могут помочь сократить разрыв в иммунизации между богатыми и бедными странами.
"Мир нуждается в этих белковых вакцинах, чтобы охватить уязвимые группы населения", - говорит Ник Джексон, руководитель программ и инновационных технологий в Коалиции за инновации в области обеспечения готовности к эпидемиям, которая инвестировала более 1 миллиарда долларов США в пять белковых вакцин COVID-19, находящихся в активной разработке. Львиная доля приходится на продукцию компаний Clover, Novavax и SK bioscience из Южной Кореи. "Белковые вакцины будут привлекательны в новой эре иммунизации против COVID-19", - говорит Джексон.
С самых первых дней борьбы с пандемией исследователи предполагали, что разработка вакцин на основе белка будет идти медленнее, чем другие вакцинные технологии. Компании знают, как производить большое количество очищенного белка в больших масштабах - используя генно-инженерные клетки млекопитающих, насекомых или микроорганизмов - но этот процесс включает в себя множество этапов, каждый из которых должен быть оптимизирован для производства конкретного белка. "В этом есть изначальная замедленность", - говорит Кристиан Мандл, бывший руководитель отрасли, который сейчас консультирует по вопросам разработки вакцин. Большинство тестируемых в настоящее время вакцин на основе белка были созданы на основе той или иной версии белка шипа коронавируса SARS-CoV-2.
Однако помимо ожидаемых задержек, производители вакцин допустили ряд ошибок, которых можно было избежать. Например, когда фармацевтические гиганты Sanofi и GlaxoSmithKline (GSK) объединились в проекте по созданию белковой вакцины, наблюдатели ожидали, что клинические разработки будут продвигаться с большой скоростью. Но компании изначально полагались на ошибочные реагенты для определения характеристик своего продукта, что привело к ошибке в расчетах дозировки. Участники первых испытаний получили дозы, составлявшие примерно одну пятую от запланированной. Эта ошибка стоила Sanofi и GSK около пяти месяцев задержки в сроках разработки, поскольку им пришлось повторить предварительное исследование, чтобы найти оптимальную дозу для испытаний на поздней стадии. В настоящее время их белковый препарат находится в фазе III испытаний, которые начались в конце мая и в которых участвуют тысячи людей в Африке, Азии и Латинской Америке.
Для сравнения, крупномасштабные испытания компаний Novavax и Clover уже дали данные об эффективности. Согласно опубликованному в прошлом месяце препринту (не прошедшему рецензирование), вакцина Novavax обеспечила более чем 90% защиту от симптоматического COVID-19 в исследовании на 30 000 человек, проведенном в начале года - до появления варианта Дельта, когда циркулировали только более легкие формы вируса.
Компания Clover сообщила о несколько более низких результатах эффективности своей белковой вакцины - всего 67% для симптоматического COVID-19 любой степени тяжести - но это число, вероятно, было занижено, поскольку вакцина была испытана на популяциях, боровшихся с более вирулентными штаммами SARS-CoV-2, включая варианты Дельта и Мю. Обе вакцины вызвали уровень антител, не уступающий уровню антител, вызванных прививками мРНК, которые стали одними из самых эффективных в условиях пандемии.
Результаты показывают, что создание вакцин COVID-19 с использованием белков "не является некачественным подходом только потому, что это заняло больше времени", - говорит Райан Спенсер, исполнительный директор компании Dynavax Technologies, Калифорния, которая производит адъювант для вакцины Clover. Кроме того, эти прививки, по-видимому, безопасны.
Ни одна из 50 или около того вакцин на основе белка COVID-19, проходящих клинические испытания по всему миру, не вызвала каких-либо серьезных побочных эффектов.
Даже многие из реакций, которые обычно вызывают мРНК или вирусные векторные вакцины - головная боль, лихорадка, тошнота и озноб - оказались гораздо менее распространенными при использовании белковых альтернатив. Например, менее чем у 1% людей, получивших прививку на основе белка от тайваньской компании Medigen Vaccine Biologics Corporation, в ходе клинических исследований развилась лихорадка.
"Профиль безопасности очень похож на профиль безопасности вакцин против гриппа", - говорит Сзу-Мин Хсиех, специалист по инфекционным заболеваниям из больницы Национального тайваньского университета, который в прошлом месяце опубликовал результаты II фазы испытаний. "Это позволит многим людям не так сильно тревожиться", - добавляет Синди Гэй, врач-инфекционист из Медицинской школы Университета Северной Каролины, которая была одним из руководителей испытаний вакцины Novavax.
Даже если одна вакцина на основе белка окажется успешной - как с точки зрения ее эффективности, так и в плане поиска рынка сбыта, - нет оснований полагать, что так будет со всеми вакцинами. Во-первых, форма используемого в них белка шипа сильно варьирует от одного продукта к другому. Некоторые используют одиночные белки, другие - триады. Некоторые используют полноразмерный белок шипа, другие - только фрагмент. Некоторые белки находятся в свободном плавании, другие упакованы в наночастицы.
Многие из них также производятся с использованием различных типов клеток. Novavax и Sanofi/GSK используют для синтеза белка клетки червя Spodoptera frugiperda, разновидности моли; Clover и Medigen полагаются на клетки яичников хомячка, которые являются основой производства терапевтических антител в биотехнологической промышленности. Кроме того, ведущие кандидаты используют различные адъюванты, каждый из которых по-своему стимулирует иммунную систему, что приводит к различным видам вакцинальных реакций. Все это может привести к различным профилям эффективности и безопасности, говорит Томас Брейер, главный специалист по глобальному здравоохранению компании GSK. "Я могу предположить, что вы увидите различия, но время и результаты III фазы испытаний дадут нам окончательный ответ".
Эти результаты могут повлиять на формирование программ ревакцинации в богатых странах, где значительная часть населения уже вакцинирована. Хотя во многих из этих стран в качестве ревакцинации в настоящее время используются мРНК-вакцины, проблемы переносимости могут заставить людей искать ревакцины на основе белка, когда они станут доступными.
Технология отработана, и исследования показали, что стратегия "микс-энд-матч" - когда после первой вакцины COVID-19 вводится другая вакцина - эффективна для профилактики заболевания, отмечает Джон Маскола, директор Центра исследования вакцин Национального института аллергии и инфекционных заболеваний США. По словам Масколы, "нам нужно будет увидеть данные, полученные на людях", подтверждающие, что такая схема ревакцинации на основе белка также безопасна и эффективна, но он и другие специалисты ожидают, что так и будет. Испытания по оценке этого подхода продолжаются.
Ожидается, что после получения разрешения на применение протеиновые вакцины также позволят быстро решить проблему нехватки поставок, которая мешала усилиям по вакцинации стран с низким уровнем дохода. Компании Novavax и Clover, например, обязались пожертвовать сотни миллионов доз своих вакцин в следующем году для COVAX, инициативы, направленной на распространение вакцин по всему миру.
Глобальное сообщество здравоохранения также утверждает, что справедливый доступ к вакцинам COVID-19 может быть обеспечен за счет местного производства прививок. По словам Кристофера Лава, инженера-химика из Массачусетского технологического института в Кембридже, для достижения этой цели исследователям следует обратить внимание на простые и недорогие производственные системы, которые могут легко внедрить производители в менее богатых странах. Компания Biological E уже использует преимущества одной из таких систем - дрожжей - для производства вакцины. По словам вирусолога Марии Елены Боттацци, помогавшей в создании препарата, это делает его "вероятно, самым простым и дешевым в масштабировании" из всех вакцин COVID-19, представленных на рынке или готовящихся к выпуску.
В первые дни кризиса COVID-19 вакцинные платформы, такие как мРНК, давали преимущество в скорости, говорит Ральф Клеменс, ветеран вакцинной промышленности и научный консультант компании Clover. Но теперь, когда надвигается волна вакцин на основе белка, говорит он, они смогут предложить гораздо больше - и в долгосрочной перспективе, когда дело дойдет до защиты человечества от коронавирусных инфекций, "я думаю, они одержат верх".
