Чем прививаться от коронавируса?

S-белок: кусочек вируса в вакцине

Большую роль в создании вакцин против COVID-19 играют S-белки (spike-белки) на поверхности возбудителя инфекции - коронавируса SARS-CoV-2. Эти белки формируют шипы на поверхности вирионов, которые помогают вирусу внедряться в клетку. Именно на их присутствие и реагирует иммунная система (рис. 1).

Для того, чтобы получить вакцину, ученые используют либо сам белок или его фрагменты, либо гены вирусной РНК, кодирующие производство S-белков. Иногда в ход идет и весь вирус целиком.

 

Сегодня все разрабатываемые вакцины можно разделить на 5 видов в зависимости от того, какая технология была выбрана для их получения (табл. 1).

 

Таблица 1. Какими бывают вакцины против новой коронавирусной инфекции. 

Как проходят исследования новых вакцин

Перед тем, как новая вакцина появится в поликлиниках, она должна пройти несколько фаз испытаний и получить одобрение от национального контролирующего органа (рис. 2). В России таким органом является Минздрав. 

 

Однако с началом пандемии COVID-19 во многих странах, включая Россию, процесс регистрации вакцин против коронавируса был ускорен. В нашей стране первые вакцины были предварительно одобрены (разрешены для использования) до начала самой длительной и дорогостоящей третьей фазы. 

Экстренный вывод на рынок коронавирусных вакцин до завершения фазы 3 клинических исследований стал практически повсеместной практикой. Как правило, вакцины разрешают использовать в экстренном порядке после получения предварительных результатов об их безопасности и эффективности. Кроме того, фазы клинических испытаний стали совмещать, то есть некоторые вакцины проходят 1 и 2 или 2 и 3 фазы клинических исследований одновременно.

Разумеется, с выходом на рынок таких «ускоренных» вакцин исследования не прекращаются. Все необходимые этапы проверки проходит каждый препарат, просто в условиях пандмии некоторые из них стали пострегистрационными. После проведения всех необходимых испытаний вакцины получают полное одобрение. Если же в ходе испытаний что-то пошло не так, их приостанавливают, а препарат могут отозвать с рынка.

Российские вакцины

В России первыми на рынок вышли отечественные препараты. Вакцина «Спутник V» («Гам-КОВИД-Вак»), разработанная в Центре эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи, была зарегистрирована в августе 2020 года и стала первой в мире вакциной против новой коронавирусной инфекции. В октябре 2020 года была зарегистрирована вторая вакцина - «ЭпиВакКорона», полученная в Научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор». Третьим доступным для россиян препаратом, вероятно, станет вакцина от Центра исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М.П. Чумакова. Расскажем о них подробнее.

«Спутник V»: векторная вакцина

НАЗВАНИЕ:                      Спутник V или Гам-КОВИД-Вак

ТИП ВАКЦИНЫ:               векторная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:         2 дозы с интервалом 21 день

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:     инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:         91,4%

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:  3 фаза, раннее одобрение в России и ряде др. стран

 

Вакцина «Спутник V» является векторной. Она получена с использованием двух вирусных векторов - аденовирусов, лишенных возможности размножаться. При этом в ДНК каждого вектора встроен ген нового вируса SARS-CoV-2. Он кодирует S-белок, вызывающий иммунный ответ (рис. 3). 

 

 

Вакцинация Спутником включает 2 дозы вакцины с интервалом 3 недели: сперва человек получает один вектор, а затем - второй. Повторная вакцинация незнакомым для организма аденовирусным вектором позволяет усилить выработку защитных антител (рис. 4).

 

 

Сегодня «Спутник V» находится на третьей стадии клинических испытаний. Вакцину уже используют в России, Беларуси, Аргентине и ряде других стран. Ее эффективность, согласно предварительным результатам, составляет 91,4%. 

В начале января 2021 года Минздрав одобрил начало испытаний упрощенной версии вакцины - «Спутник Лайт», призванной способствовать скорейшему повышению охвата вакцинацией. Вакцина будет включать один из компонентов «Спутника V», курс будет состоять из 2 доз. Ожидаемая длительность иммунитета после такой прививки составляет всего 3-4 месяца, однако облегченный препарат сможет защитить людей от тяжелой инфекции, а через 3 месяца привитые смогут допривиться вторым компонентом Спутника, чтобы усилить и продлить иммунный ответ. 

 

«ЭпиВакКорона»: пептидная вакцина

 

НАЗВАНИЕ:                          ЭпиВакКорона

ТИП ВАКЦИНЫ:                   пептидная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             2 дозы с интервалом 21 день

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             не установлена

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза, раннее одобрение в России

 

Вакцина «ЭпиВакКорона» успешно прошла 1 и 2 фазы клинических испытаний и уже получила раннее одобрение Минздрава. Этот препарат, в отличие от «Спутника V», содержит синтетические пептиды - фрагменты трех вирусных S-белков. Антигены в составе вакцины объединены с белком носителем, в качестве адъюванта (вещества, усиливающего иммунный ответ) вакцина содержит гидроксид алюминия. Третья фаза испытаний «ЭпиВакКорона» началась в ноябре 2020 года, в ходе исследования вакцину получат более 3 тысяч человек.  

 

Вакцина Центра М.П. Чумакова: цельновирионная вакцина

 

НАЗВАНИЕ:                          -

ТИП ВАКЦИНЫ:                   цельновирионная инактивированная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             -

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         -

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             не установлена

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза

 

В ближайшие месяцы должны завершиться клинические испытания цельноклеточной (цельновирионной) вакцины, разработанной в Научном центре им. М.П. Чумакова. Главное отличие нового препарата от других отечественных вакцин - содержание в ней целых, убитых вирусов. Специалисты Центра считают, что такой подход позволит сформировать более полный иммунный ответ, ведь антитела в этом случае будут вырабатываться в ответ не на один или несколько вирусных белков, а на все белки, содержащиеся в вирусе.

 

Зарубежные вакцины-лидеры

Среди огромного количества вакцинных кандидатов за рубежом сформировался список лидеров. Все эти вакцины находятся на 2 или 3 фазе клинических испытаний. Есть и те, что уже используются. Поставка некоторых из этих вакцин возможна в Россию в будущем. Здесь мы расскажем про самые известные из них.

мРНК-вакцины: Pfizer-BioNTech и Moderna

В России вакцин на базе вирусной матричной РНК пока нет, а вот в других странах их активно разрабатывают и исследуют. Среди самых нашумевших и перспективных препаратов этой группы - вакцины компаний Pfizer-BioNTech и Moderna.

 

Вакцина Comirnaty (Pfizer-BioNTech)

НАЗВАНИЕ:                          Comirnaty (tozinameran, BNT162b2)

ТИП ВАКЦИНЫ:                   мРНК-вакцина

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             2 дозы с интервалом 21 день

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             95%

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза, полностью одобрена в некоторых странах

 

В ноябре 2020 года Pfizer и BioNTech заявили об эффективности разработанной ими вакцины, превышающей 90%. Сейчас вакцина все еще находится в 3 фазе испытаний, которая должна включать более 40 тысяч добровольцев.

Comirnaty получена на базе вирусной матричной РНК (мРНК). Попадая в организм, РНК вируса заставляет клетки производить вирусные S-белки, вызывающие иммунный ответ (рис. 5).

Вакцина с осени прошлого года используется в экстренном порядке в США, Канаде, ЕС и ряде других стран, она полностью одобрена в Саудовской Аравии, Бахрейне и Швейцарии. 

 

Вакцина mRNA-1273 (Moderna)

НАЗВАНИЕ:                          mRNA-1273

ТИП ВАКЦИНЫ:                   мРНК-вакцина

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             2 дозы с интервалом 4 недели

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             94,5%

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза, раннее  в США, ЕС и других странах

 

Вакцина от американской компании Moderna работает так же, как вакцина Comirnaty. Сегодня ее разрешено использовать в США, Канаде, Израиле, Великобритании, Швейцарии и в некоторых странах ЕС. В третьей фазе испытаний участвует более 30 тысяч человек.

 

Аденовирусные вакцины компаний Oxford-AstraZeneca, CanSino и Johnson and Johnson

Все аденовирусные вакцины, включая уже известный нам Спутник V, для доставки в клетки генетического материала коронавируса используют векторы - аденовирусы, которые не могут размножаться и вызывать болезнь. 

 

Вакцина AZD1222 (Oxford-AstraZeneca)

НАЗВАНИЕ:                          AZD1222 или Covishield

ТИП ВАКЦИНЫ:                   векторная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             2 дозы с интервалом 4 недели

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             от 60 до 90% в зависимости от дозировки

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза, разрешена в Великобритании, Индии

 

Вакцина AZD1222 была получена на базе аденовируса ChAdOx1, заражающего шимпанзе. Ее разработкой занималась англо-шведская компания AstraZeneca. 

Осенью исследования вакцины AZD1222 прерывались после случая поперечного миелита у одного из испытуемых, но затем были продолжены. Хотя третья фаза испытаний еще не закончена, вакцина уже разрешена для использования в Великобритании, Индии и ряде других стран. В декабре 2020 года AstraZeneca объявила о сотрудничестве с Центром Гамалеи, разработавшим вакцину Спутник V. Предполагается, что комбинация двух вакцин будет обладать лучшей эффективностью.

 

Вакцина Convidecia (CanSinoBIO)

НАЗВАНИЕ:                          Convidecia или Ad5-nCoV

ТИП ВАКЦИНЫ:                   векторная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:            1 доза

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             не установлена

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза, разрешена в Китае

 

Вакцина китайской компании CanSinoBIO на базе аденовирусного вектора Ad5 в настоящее время проходит третью стадию клинических испытаний в России (в нашей стране вакцина называется Ad5-nCoV), Пакистане, Мексике и Чили. Еще до начала завершающей фазы исследований препарат был одобрен в Китае, в ноябре 2020 года вакцину там получило порядка 50 тысяч человек. 

 

Вакцина Ad26.COV2.S (Johnson & Johnson)

НАЗВАНИЕ:                          Ad26.COV2.S

ТИП ВАКЦИНЫ:                   векторная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             1 доза

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             не установлена

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза

 

Для создания вакцины Ad26.COV2.S был использован вектор аденовируса Ad26, уже успевший послужить ученым верой и правдой. В прошлом сотрудниками американской компании Johnson & Johnson на его основе были получены вакцины против лихорадки Эбола и других инфекций. 

Третья фаза испытаний, начавшаяся в сентябре 2020 года, будет включать 45 тысяч человек, ее результаты ожидаются в январе. В ноябре 2020 года компания заявила о дополнительных испытаниях, чтобы оценить преимущества введения двух доз вакцины. После одобрения предполагаемые объемы производства препарата составят около 1 млрд доз в год, вакцина будет доступна по всему миру.

 

Пептидная вакцина Novavax

НАЗВАНИЕ:                          NVX-CoV2373

ТИП ВАКЦИНЫ:                   пептидная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             2 дозы с интервалом 21 день

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             не установлена

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза

 

Третья фаза испытаний пептидной вакцины от американской компании Novavax стартовала в сентябре 2020 года. Суммарно в Великобритании и США в исследовании вакцины должны принять участие более 45 тысяч человек. После регистрации препарата его планируется поставлять в США, Англию и Австралию.

В состав вакцины входит вирусный S-белок NVX-CoV2373, наработанный в клетках моли, инфицированных бакуловирусом (бакуловирусы вызывают заболевания у насекомых). В этот бакуловирус ученые предварительно встроили ген целевого коронавирусного S-белка, заставив клетки моли служить фабрикой для производства вирусных протеинов. После этого белки были собраны в наночастицы, а в качестве адъюванта в состав препарата вошли сапонины - вещества, получаемые из экстракта мыльного дерева.

 

Цельновирионные вакцины: Sinopharm, Sinovac, Bharat Biotech

Цельноклеточные вакцины содержат целые, ослабленные или предварительно инактивированные (убитые) частицы коронавируса. В России такой препарат разрабатывает Научный центр имени М.П. Чумакова.

 

Вакцина BBIBP-CorV (Sinopharm)

НАЗВАНИЕ:                         BBIBP-CorV

ТИП ВАКЦИНЫ:                  цельновирионная инактивированная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:            2 дозы с интервалом 21 день

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:        инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:            79,34%

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:     3 фаза, полностью одобрена в Китае и др. странах

 

Инактивированная бета-пропиолактоном цельновирионная вакцина BBIBP-CorV прошла третью фазу испытаний и была окончательно одобрена в Китае, ОАЭ и Бахрейне. В конце декабря Sinopharm заявила, что эффективность препарата составляет порядка 79%, подробный отчет о результатах исследований пока не опубликован. 

 

Вакцина CoronaVac (Sinovac)

НАЗВАНИЕ:                          CoronaVac или PiCoVacc

ТИП ВАКЦИНЫ:                   цельновирионная инактивированная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             2 дозы с интервалом 14 дней

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             50,4%

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза, разрешена в Китае, Индонезии

 

Третья фаза испытаний китайской вакцины компании Sinovac проходит в Бразилии, Индонезии и Турции. В Китае и в Индонезии ее разрешено использовать для экстренной вакцинации. Несмотря на то, что эффективность препарата пока уточняется, Sinovac планирует крупномасштабное производство, ориентированное на экспорт.

 

Вакцина Covaxin  (Bharat Biotech)

НАЗВАНИЕ:                          Covaxin или BBV152 A, B, C

ТИП ВАКЦИНЫ:                   цельновирионная инактивированная

КОЛИЧЕСТВО ДОЗ:             2 дозы с интервалом 4 недели

СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ:         инъекция в плечо

ЭФФЕКТИВНОСТЬ:             не установлена

СТАДИЯ ИСПЫТАНИЙ:      3 фаза, разрешена в Индии

 

Инактивированная вакцина Covaxin индийской компании Bharat Biotech была экстренно одобрена в Индии еще до разглашения результатов третьей фазы клинических испытаний, начавшихся в октябре 2020 года. Сейчас компания занимается разработкой вакцины для рынка США совместно с Ocugen. 

Другие кандидаты

Помимо перечисленных, множество других перспективных препаратов в настоящее время проходят клинические и доклинические испытания. Среди них:

• мРНК-вакцина CVnCoV (CureVac, Германия),

• ДНК-вакцина AG0302-COVID19 (AnGes, Япония),

• ДНК-вакцина ZyCoV-D (Zydus Cadila, Индия),

• ДНК-вакцина INO-4800 (Inovio, США),

• ДНК-вакцина компании Arcturus Therapeutics (США) и медицинской школы Duke-NUS (Сингапур),

• мРНК-вакцина  HGC019 (Gennova Biopharmaceuticals-HDT Bio, Индия и США),

• ДНК-вакцина компании GeneOne Life Science (Южная Корея),

• векторная вакцина компании ReiThera (Италия),

• векторная вакцина на основе ослабленного вируса кори компаний Merck (США) и Themis Bioscience (Австрия),

• векторная назальная вакцина на основе ослабленного вируса гриппа (University of Hong Kong и Xiamen University, Китай),

• пептидная вакцина ZF2001 (Anhui Zhifei Longcom, Китай),

• пептидная вакцина на основе вирусоподобных частиц (Medicago, Канада),

• пептидная вакцина компании Clover Biopharmaceuticals (Китай),

• пептидная вакцина Sanofi (Франция) и др. 

Что в итоге

Пандемия COVID-19 заставила фармацевтические компании всего мира вступить в гонку, целью которой стала разработка вакцин против новой коронавирусной инфекции. И пусть современные платформенные технологии позволяют получать кандидатные препараты в очень короткий срок, необходимость в клинических испытаниях все еще заметно тормозит выпуск новых лекарств. Среди вакцин-лидеров можно отметить препараты из США, России, Китая, Европы и Индии (табл. 2). Их исследования продолжаются и сегодня.

 

Таблица 2. Вакцины-лидеры, предназначенные для профилактики COVID-19. 

Источники:

1. Официальный сайт вакцины Спутник V

2. Вакцина для профилактики COVID-19. Роспотребнадзор

3. Draft landscape of COVID-19 candidate vaccines. WHO

4. Carl Zimmer, Jonathan Corum and Sui-Lee Wee. Coronavirus Vaccine Tracker. NYTimes